L'effet du vide sur la température est multiple et implique des modifications de la pression, des mécanismes de transfert de chaleur et du point d'ébullition des substances. Dans le vide, la réduction de la pression peut abaisser le point d'ébullition des liquides, améliorer l'uniformité de la température et modifier le mode de transfert de la chaleur.
Réduction de la pression et du point d'ébullition :
Dans le vide, la pression diminue considérablement. Selon l'équation de Clausius-Clapeyron, une diminution de la pression abaisse le point d'ébullition des liquides. En effet, il faut moins d'énergie pour vaincre la pression atmosphérique et transformer le liquide en gaz. Cet effet est particulièrement utile dans des processus tels que la distillation sous vide, où les solvants volatils peuvent s'évaporer à des températures plus basses, et les molécules évaporées peuvent alors se condenser sur une surface refroidie.Uniformité de la température :
Dans les fours à vide, la température peut être répartie plus uniformément sur l'ensemble de la pièce à chauffer. Ceci est crucial dans des processus tels que le brasage, où le maintien d'une température constante est essentiel pour l'intégrité des matériaux assemblés. L'uniformité est obtenue grâce à des commandes précises des fours à vide, qui permettent une meilleure régulation de la température par rapport à d'autres méthodes comme le brasage au chalumeau ou par induction.
Transfert de chaleur dans le vide :
Dans le vide, le transfert de chaleur se fait principalement par rayonnement, car il y a peu de molécules pour conduire ou convecter la chaleur. Le taux de transfert de chaleur par rayonnement est proportionnel à la quatrième puissance de la température absolue (T), comme le décrit la loi de Stefan-Boltzmann (e = C (T/100)^4). Cela signifie que lorsque la température augmente, le taux de transfert de chaleur par rayonnement augmente considérablement. Cette caractéristique est utile dans les processus de chauffage sous vide, où l'objectif est de chauffer les matériaux sans provoquer d'oxydation ou d'autres effets néfastes qui peuvent se produire dans l'air.
Les niveaux de vide et leurs effets :
