Pourquoi le débit d’eau du robinet d’eau chaude baisse-t-il tout seul ?

La question

Voici une nouvelle fois dans cette rubrique une question basée sur une simple observation des phénomènes de la vie quotidienne : le débit du robinet d'eau chaude baisse tout seul. Vous en avez déjà certainement fait l'expérience dans votre douche ou sur votre évier: le filet d'eau chaude devient de plus en plus mince. La question est donc simple : pourquoi le débit d'eau chaude diminue-t-il tout seul?
 
robinet

La réponse

Si le débit de votre robinet d'eau chaude diminue, le coupable est un phénomène physique bien connu nommé la dilatation thermique. Cette dilatation thermique, c'est l'expansion de volume -souvent imperceptible- d'un corps soumis à une élévation de température. Tout matériau, lorsqu'il est chauffé, voit son volume augmenter suivant un coefficient nommé 'coefficient de dilatation'. Dans chacune des dimensions, la longueur d'un volume isotrope (dont les caractéristiques sont les mêmes en tout point: même matériau, même pression, même température en tout point de ce volume) augmente suivant la formule: Dilatation où alpha est le coefficient de dilatation et delta(L) et delta(T) respectivement les variations de longueur et de température.
Error
Tout matériau, lorsqu'il est chauffé, augmente en volume, même imperceptiblement: ce phénomène s'appelle dilatation thermique.
Lorsque l'eau chaude s'écoule dans le robinet, elle échauffe -par échange thermique- les différentes pièces du mécanisme qui se mettent à gonfler. Certaines parties ont un coefficient de dilatation important; c'est le cas des métaux. Ces pièces: joints, bagues d'étanchéité ou autres, vont -en se dilatant- obstruer le passage de l'eau: le débit va donc diminuer. Suivant les matériaux composant votre robinet, le phénomène sera plus ou moins visible. Les anciens robinets en laiton sont particulièrement soumis à ce phénomène, tandis que pour ceux dont le mécanisme interne est en plastique, la variation de débit est quasi imperceptible.
 
Schéma de structure du robinet
Schéma d'un robinet classique et d'un mitigeur.
 
En résumé...
 
Tout matériau, lorsqu'il est chauffé, augmente en volume, même imperceptiblement : ce phénomène s'appelle dilatation thermique. Les robinets contiennent des pièces de métal et des joints qui se dilatent lorsque l'eau chaude les réchauffe. Cette dilatation obstrue le passage de l'eau et le débit d'eau chaude diminue. Le phénomène est particulièrement vrai pour les robinets en laiton, mais est négligeable pour ceux dont les joints sont en plastique ou caoutchouc.

Pour aller plus loin...

 
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