humidité

La notion d’humidité concerne un corps contenant de l'eau (donc s'applique à peu près à tous les corps)

On recourt à l’utilisation de plusieurs grandeurs :

 

HUMIDITE ABSOLUE

C'est une masse volumique >>> l'humidité absolue est

(ρ'h) = masse d'eau incluse (me) / volume total du corps (Vc)

–-Unité S.I.+ le kg/m3 (si elle est exprimée en g/m3 multiplier par 1000)

Quand il s'agit de vapeur d'eau atmosphérique, on la nomme DENSITÉ de VAPEUR

 

HUMIDITÉ RELATIVE

Symbole yn  Synonymes: FRACTION de SATURATION, ou DEGRÉ HYGROMÉTRIQUE, ou DEGRÉ d'HUMIDITÉ, ou ÉTAT HYGROMÉTRIQUE

C'est le rapport (pourcentage), à température donnée T(K)

yh1 = (pression partielle d’eau dans le milieu) / (pression maxi possible)

Quand il s'agit de vapeur d'eau atmosphérique, on dit HUMIDITÉ RELATIVE DE L'AIR

(= pression de la vapeur d'eau en atmosphère, à T degrés), / (pression de vapeur maximale possible, dite saturante, à même T)

Valeurs usuelles de degré d'humidité >> 40 à 60 %

 

TAUX d'HUMIDITÉ en BASE HUMIDE

Synonyme TENEUR en EAU PONDERALE BASE HUMIDE

C'est le pourcentage (yh2) = masse d'eau (me) / masse totale du corps (mc)

Quand il s'agit de vapeur d'eau atmosphérique, on la nomme HUMIDITÉ SPÉCIFIQUE = (masse de vapeur d'eau) / (masse totale d'air, dit «humide»)

 

TAUX d'HUMIDITÉ en BASE SECHE

Synonyme TENEUR en EAU PONDERALE BASE SECHE C'est le pourcentage

(yh3) = masse d'eau (me) / masse totale du corps anhydre (mca)

Quand il s'agit de vapeur d'eau atmosphérique, on la nomme RAPPORT de MÉLANGE =(masse de vapeur d'eau) / masse d'air dont a été extraite la vapeur, donc air dit «sec»

Quand on a un taux d'humidité base sèche yh3 < 20%, le langage courant dit «air sec» et quand il est = 100%, on est en vapeur saturée (il y a condensation -c'est le cas des nuages-)

Plus la température est élevée, plus le taux d'humidité b.s. yh3 est fort >> pour l'air atmosphérique, il y a de + en + de vapeur d'eau

et ce rapport de mélange vaut également = 0,622 [pression vapeur d'eau] / [pression air humide – pression vapeur d'eau], pourvu que la température soit > point de rosée (voir définition plus bas)

 

TENEUR en EAU VOLUMIQUE

C'est le pourcentage (yh4) = volume d'eau (Ve) / volume total du corps du corps (Vc)

Quand il s'agit de vapeur d'eau atmosphérique, on la nomme

TENEUR VOLUMIQUE de VAPEUR D'EAU

Le pourcentage d'eau dans les nuages va de 1 à 250 grammes par mètre cube

 

 

DESHYDRATATION

C'est la baisse de taux d'humidité base sèche.

Cas extrême : la déshydratation est nommée DESSICATION quand le pourcentage du taux est tombé à 0

Cas usuel : la déshydratation est nommée ASSÈCHEMENT quand le produit à déshydrater est chauffé 2 heures à plus de 100°C (pour vaporisation)

 

SICCITÉ

C'est le contraire de la déshydratation: c'est (1 - le taux d'humidité base sèche)

Quand elle est égale à 1 c'est la dessication

 

NOTIONS COLLATERALES à l'HUMIDITE

-température du point de rosée

C'est (isobare, à pression constante) la température où l'air humide devient saturé, donc il est à 100% et il y a apparition de gouttes d'eau

-température humide

C'est la température d'équilibre d'une masse d'eau qui ne s'évapore que grâce à l'enthalpie de l'air (sans aucun autre apport)

-pression d'humidité

Les pressions atmosphériques du mélange (vapeur d'eau + air) sont les suivantes (en Pa):

à -20°C(130)--à -10°C zone de neige(280)--à 0°C(611)--

à +10°C(1227)--à +20°C(2337)--à +30°C(4242)--

à +100°C(101.000)--à +300°C(8600000)

-masse volumique de l'air humide

Aussi bien pour l'air que pour la vapeur,

la masse volumique est = (p / c’p.T)

où p est la pression (en Pa), c’p la capacité thermique massique (en J/kg-K) et T la température(K)

-enthalpies massiques de l’air humide

Chacune des enthalpies massiques est

q’H = T.(v’1 – v’2).dp / dT

où q'H(J/kg)= enthalpie massique, nécessaire pour faire changer l’eau en vapeur

v’1 et v’2 (m3/kg)= volumes massiques des 2 états (eau et vapeur)

dp(Pa)= différence de pression entre les 2 états (PHASES)

dT(K)= différence de température

L'enthalpie massique qH de la vapeur d’eau est variable avec la pression et ses valeurs usuelles sont (en J/kg) :

à 103 Pa (donc à 0,01bar >> q’H = 3.104)--

à 104 Pa (donc à 0,1bar >> q’H = 1,9.105)--

à 105 Pa (donc à 1bar >> q’H = 4,2.105)--

à 106 Pa (donc à 10 bar >> q’H = 7,6.105)

-activité d’un gaz -ou d'une vapeur-(yh) c'est similaire au taux d'humidité (pourcentage, sans dimension), mais c'est un rapport enthalpique

-coalescence

C'est le mariage entre une goutte de vapeur et ses voisines, favorisant l'agglomération en gouttes de pluie ou flocons