De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Enthalpie d'un air humide

En application de ce que nous avons vu pour les gaz parfaits, l'enthalpie d'un air humide est la somme des enthalpies de ses deux constituants : air et vapeur d'eau.

L'enthalpie d'un air humide (rapportée à la masse d'air sec qu'il contient) se calcule donc par :

et étant les enthalpies massiques de l'air et de la vapeur d'eau purs.

Pour exprimer ces enthalpies, il faut se définir des états de référence pour chacun des constituants du mélange. On pourrait utiliser l'état standard[1] (gaz parfait pur sous 1 bar), mais pour les applications liées à l'air humide, on préfère utiliser les états de référence[2] suivants :

  • pour l'eau, on fixe l'enthalpie du liquide () nulle à

  • pour l'air, on fixe l'enthalpie à l'état gaz nulle à

Avec ces conventions, l'enthalpie de l'air sec à la température s'écrit :

et l'enthalpie de la vapeur d'eau peut être exprimée de deux façons équivalentes :

ces deux expressions correspondant aux deux chemins représentés ci-dessous.

Chemins possibles pour le calcul de l'enthalpie de la vapeur d'eauInformationsInformations[3]
Chemins possibles pour le calcul de l'enthalpie de la vapeur d'eauInformationsInformations[4]

L'enthalpie d'un air humide est donc :

ou encore :

Par souci de simplicité, ces expressions sont écrites en supposant que les capacités calorifiques sont indépendantes de la température, ce qui n'est justifié que sur de petits intervalles de température ( proche de ) ; la généralisation lorsqu'on utilise des dépendant de ne pose guère de problème.

  1. état standard

    état défini pour chaque constituant à la pression standard . Nous choisirons le plus souvent comme état standard l'état de gaz parfait pur, sous la pression de 1 bar, à la température considérée

  2. état de référence

    pour les solutions liquides, on définit un état de référence pour chaque constituant, le plus souvent son état de liquide pur à la température et à la pression considérées

  3. Jacques Schwartzentruber Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique

  4. Jacques Schwartzentruber Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique

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