Etude expérimentale du changement de phase liquide-gaz dans un sol

Abstract

Une modélisation macroscopique du changement de phase liquide-gaz est réalisée en s'appuyant sur la différence des potentiels chimiques entre l'eau et la vapeur comme moteur du phénomène. Une expérience, consistant à créer un déséquilibre thermodynamique entre l'eau du sol et sa vapeur et à analyser le retour à l'équilibre, est proposée. On montre que l'on peut distinguer deux domaines, un près de l'équilibre linéaire et un loin de l'équilibre non-linéaire. La modélisation proposée fait apparaître trois grandeurs caractéristiques : un coefficient de changement de phase près de l'équilibre, un critère qui caractérise le passage du domaine linéaire au non-linéaire, un coefficient qui traduit l'augmentation de la vitesse lorsque la pression de vapeur s'éloigne de sa valeur d'équilibre. Les variations de ces constantes avec la teneur en eau présentent une allure caractéristique, qui semble relier à la fois à l'énergie de liaison de l'eau et à la taille de l'interface liquide-gaz.