Point de rosée

I - SATURATION. L'air humide est un mélange d'air sec et d'eau sous forme de vapeur
(donc sous forme gazeuse). Cette quantité de vapeur d'eau présente dans
l'air est variable mais a une limite supérieure au-delà de laquelle toute
nouvelle quantité de vapeur d'eau apportée est aussitôt transformée en eau
liquide, c'est le phénomène de condensation.
On a alors atteint la limite de saturation. II - HUMIDITE RELATIVE. L'humidité relative (notée HR et aussi appelée "degré hydrométrique")
est l'expression en pourcentage du rapport de la quantité de vapeur d'eau Q
contenue dans un volume d'air à la quantité de vapeur d'eau maximale Qm que
peut contenir ce même volume d'air (dans les mêmes conditions de
température). III - DIAGRAMME DE MOLLIER. Le diagramme de Mollier (voir page 4) est la représentation graphique
des variations de la quantité de vapeur d'eau (en grammes par kilogramme
d'air) en fonction de la température (en degrés Celcius)
pour différentes valeurs de l'humidité relative.
Un autre paramètre intervient : la pression de vapeur d'eau. Pour
simplifier les activités, le travail tout au long du document se fait pour
une pression constante de 1 atmosphère.
Rappel : 1 atm = 1,013 bar
ETUDE D'UN EXEMPLE.
S'aider du diagramme page 4 Lecture graphique Un volume d'air a pour température 10°C et contient 5,3 g/kg de vapeur
d'eau.
Le point de coordonnées (10 ; 5,3) est un point de la courbe "70%".
On dit que l'humidité relative HR est de 70%. Vérification par le calcul : Les données sont t=10°C et Q=5,3 g/kg.
La quantité maximale de vapeur d'eau Qm s'obtient à partir de la courbe de
saturation (100%) :
Pour t=10°C on relève sur la courbe 100% : Qm=7,6 g/kg. Q = 5,3 et Qm = 7,6 (en g/kg) ( HR = [pic] x 100 = 69,74 ( HR ( 70 % ACTIVITE 1. Q1 : La formule utilisée en page 1 pour la vérification par le calcul est
(Cocher la bonne réponse). ( HR = [pic] ( HR = [pic] ( HR =[pic] ( HR = [pic] Q2 : La température d'un volume d'air est de 15°C. L'humidité relative est
de 20%. Dire par
lecture graphique quelle est la quantité de vapeur d'eau présente dans
la parcelle ? Q3 : Un volume d'air contient une quantité de vapeur d'eau Q=6,5 g/kg. Sa
température est de
20°C. Donner à l'aide du graphique un encadrement de la valeur de HR,
puis Calculer l'humidité relative. Donner le résultat à l'unité. Vos 2
réponses sont-elles cohérentes ?
ACTIVITE 2. Pour une humidité relative constante, le tableau ci-dessous donne la
quantité de vapeur d'eau contenue dans un kilogramme d'air sec pour
différentes températures. |t (°C) |0 |4 |8 |12 |
|Q : Quantité de vapeur d'eau |11,6 |2,6 | | |
|(g/kg) | | | | |
|Humidité relative (%) | |30 |50 | |
|Qm : Quantité de vapeur d'eau| | | |16,5 |
|maximale à saturation (g/kg) | | | | |
|Qa : Quantité de vapeur d'eau| | | |6,7 |
|à apporter pour atteindre la | | | | |
|saturation (g/kg) | | | | |
|Qa = Qm - Q | | | | |
ACTIVITE 4. Observer le diagramme page 4. Si on diminue la température de l'air, la limite de saturation :
( augmente ( ne varie pas ( diminue Cocher la bonne réponse. Alors la quantité de vapeur d'eau correspondant à la saturation :
( augmente ( ne varie pas ( diminue Cocher la bonne réponse. Un volume d'air à 10°C à une humidité relative d'environ 80%:
Donner la quantité de vapeur d'eau présente dans cet air :
........................
La température de l'air "descend" à 4°C.
Donner la quantité de vapeur d'eau maximale à cette température :
........................
Comparer avec votre précédente réponse et expliquer en une phrase ce qui va
se produire. IV - POINT DE ROSÉE. Un air non saturé peut donc le devenir en se refroidissant et être
ainsi le siège de condensation.
La température à partir de laquelle se produit ce phénomène est le
"POINT DE ROSÉE" Exemple (Observer le diagramme ci-contre ou celui de la page 4 pour plus de
précision) : Une parcelle d'air à la température de 19°C a une humidité relative
de 50%. Le diagramme indique qu'elle possède une quantité de vapeur d'eau
de 7 g/kg. En recherchant le point d'ordonnée 7 sur la courbe de
saturation, on relève que le point de rosée est de 8,8°C Dans la pratique cela signifie que si la température est de 19°C et que
l"humidité relative est de 50%, lorsque le thermomètre va "descendre" sous
8,8°C, une partie de la vapeur d'eau va se condenser et former du
brouillard, de la rosée ou même de la gelée blanche (selon la température
du sol). Compléter le tableau. |Température (°C) |26 |14 | |
|Humidité relative (%) |40 | |70 |
|Quantité de vapeur d'eau présente| |6 | |
|(g/kg) | | | |
|Point de rosée (°C) | | |14,6 | -----------------------
Le point de rosée. NOM : ................................................. Prénom:
................................. Classe : ............ Date
:............... 0 Ami ns 20 15 10 5 25 20 15 10 5 Quantité de vapeur d'eau par kg d'air sec (g/kg) Température de l'air (°C) 100 % 50 % 10 % 0 20 15 10 5 25 20 15 10 5 Quantité de vapeur d'eau par kg d'air sec (g/kg) Température de l'air (°C) 100 % 50 % 10 % 7 19 8,8 0 20 15 10 5 Quantité de vapeur d'eau par kg d'air sec (g/kg)
Pression 1 atm Température de l'air (°C) 25 20 15 10 5 100 % 90 % Q 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % Q Q