| |
|
Dans le cas de l'eau dans l'air, les manifestations de ce phénomène sont nombreuses : apparition de "vapeur" (en réalité des petites gouttelettes d'eau) au-dessus d'une casserole d'eau chaude, formation de buée, de rosée, de givre, de brouillard, de bruine ou de nuages.
Le calcul approximatif de la pression de vapeur saturante peut se faire à l'aide d'une formule issue de l'équation de Clapeyron, en prenant comme hypothèses - entre autres - que la vapeur se comporte comme un gaz parfait et que l'enthalpie de vaporisation ne varie pas avec la température dans la plage considérée.
avec :
T0 : température d'ébullition de la substance à une pression P0 donnée, en K Psat : pression de vapeur saturante, dans la même unité que P0 M : masse molaire de la substance, en kg/mol Lv : chaleur latente de vaporisation de la substance, en J/kg R : constante des gaz parfaits, égale à 8,31447 J/K/mol T : température de la vapeur, en KPour l'eau, par exemple :
M = 0,018 kg/mol Lv = 2,26×106 J/kg P0 = 1013 mbars T0 = 373 K
La pression de vapeur saturante de l'air humide représente la quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir. Elle augmente avec la température.
(°C) | (mbars) |
|---|---|
| -60 | 0,001 |
| -40 | 0,13 |
| -20 | 1,03 |
| -10 | 2,6 |
| 0 | 6,10 |
| 5 | 8,72 |
| 10 | 12,3 |
| 15 | 17,0 |
| 20 | 23,4 |
| 25 | 31,7 |
| 30 | 42,4 |
| 40 | 73,8 |
| 50 | 123 |
| 60 | 199 |
| 100 | 1013 |
La formule de Rankine reprend la précédente avec des coefficients légèrement différents (écart de 0,39 à 4,1% sur la plage de 5 à 140°C par rapport aux tables thermodynamiques) :
avec :
Psat : pression de vapeur saturante de l'eau, en atmosphère T : température, en KPour des températures plus élevées, on pourra utiliser la formule de Duperray (écart de 0,12 à 7,7% sur la plage de 90 à 300°C) :
avec :
Psat : pression de vapeur saturante de l'eau, en atmosphère t : température, en °CIl existe d'autres modèles.
Voir aussi :