De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Calcul pour un air humide

On mesure dans l'air ambiant (1atm, 25°C) une humidité relative[1] de 65%.

La pression de saturation de l'eau, en fonction de la température, est donnée par :

(avec en K et en Pa)

Masse molaire de l'eau ,

Question

Calculez la fraction molaire[2] en vapeur d'eau dans cet air, ainsi que l'humidité absolue[3].

Indice
  1. écrire la relation d'équilibre liquide-gaz pour l'eau, pour calculer la fraction molaire[2] d'eau dans l'air saturé

  2. multiplier cette fraction molaire[2] par l'humidité relative[1] pour obtenir la fraction molaire[2] de vapeur d'eau dans l'air

  3. utiliser les masses molaires pour exprimer les masses de vapeur d'eau et d'air sec dans un nombre de moles donné de mélange

  4. en déduire l'humidité relative[1]

Solution

L'équilibre liquide-vapeur conduit à :

pour , cela donne .

La fraction molaire[2] effective de vapeur d'eau dans l'air est :

Soient moles d'un tel mélange, il contient moles de vapeur d'eau, et moles d'air sec. La masse de vapeur d'eau est donc , celle d'air

L'humidité absolue[3] est donc

AN : kg de vapeur d'eau par kg d'air sec.

  1. humidité relative de l'air

    rapport entre la quantité de vapeur d'eau que contient un air humide et la quantité d'eau qu'il contiendrait s'il était saturé dans les mêmes conditions de température et pression

  2. fraction molaire

    La fraction molaire d'un constituant est le rapport du nombre de moles de ce constituant au nombre de moles total dans le mélange. Elle est notée dans une phase liquide et dans une phase vapeur

  3. humidité absolue de l'air

    rapport entre la masse de vapeur d'eau et la masse d'air sec contenus dans un air humide

Jacques Schwartzentruber (EMAC) Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)