En formation de niveau 3 (CAP), sauf conseil de son formateur, on n'étudiera pas ce chapitre.
Les propriétés physiques de l'air dépendent de sa température et son humidité.
L'ensemble de ces propriétés est regroupé dans un outil graphique que l'on appelle le diagramme de l'air humide.
Dans ce chapitre et les 2 suivants, on se propose de traiter quelques notions générales liées à la compréhension du rapport entre température et humidité de l'air.
Nous verrons notamment comment, du fait des besoins d'aération, l'humidité à l'intérieur
de nos locaux est influencée par celle qui règne à l'extérieur.
Commençons par quelques rappels (dossier«Température, dilatation en Génie Climatique»).
- A l'état liquide ou gazeux, un corps est constitué des
mêmes molécules (H2O pour l'eau et la vapeur). Celles-ci sont
simplement beaucoup plus agitées à l'état gazeux qu'à
l'état liquide.
- Dans un état donné (solide, liquide ou gazeux), les molécules
sont d'autant plus agitées que la température est élevée.
- La pluie est constituée de gouttes d'eau suffisamment lourdes pour
tomber vers le sol.
- Le brouillard ou les nuages sont constitués de minuscules gouttes
d'eau (et non de vapeur) en suspension dans l'air.
- La vapeur est invisible.
Question
Qu'est-ce qui permet de le dire?
La vapeur d’eau est invisible. Le «nuage» que nous voyons au-dessus de la casserole est donc constitué de minuscules gouttes d'eau (puisque nous pouvons les voir) !
En fait, si l’on regardait au ras de la surface de l’eau on ne verrait rien, car c’est là que se trouve la vapeur. Mais, très rapidement, au contact de l’air plus froid de la cuisine, les molécules de vapeur se "calment" et se regroupent en se condensant.
C’est exactement par ce processus que se forment les nuages. On ne voit pas «les tonnes de vapeur» qui s’élèvent au-dessus des lacs, des rivières et de la mer. Mais en altitude, cette vapeur se refroidit et se condense, ce qui conduit à la formation des nuages.Regardez bien le haut des grandes cheminées de chaufferie. Vous pourrez y constater que le gros du panache ne se forme pas tout à fait juste à la sortie du conduit. Celle-ci semble toujours assez bien dégagée car toute la vapeur qui s’échappe ne s’est pas encore condensée.
Supposons un air chaud et humide. Il contient beaucoup de molécules de vapeur invisibles et du fait de la température "élevée", très agitées. Si on refroidit cet air, l'agitation des molécules diminuera et certaines repasseront à l'état liquide. Elles se regrouperont alors pour former du brouillard ou de la pluie. En conséquence, on comprend qu'un air chaud peut contenir beaucoup plus de molécules de vapeur agitées qu'un air froid dans lequel ces mêmes molécules plus calmes repasseront facilement à l'état liquide.
Nous comprenons maintenant pourquoi, sous nos climats, il pleut plus en hiver
qu'en été et que le brouillard a surtout lieu la nuit lorsqu'il
fait froid. Les brumes matinales disparaîtront souvent vers midi, lorsque
le soleil aura suffisamment réchauffé l'air pour que les molécules
d'eau retrouvent l'agitation nécessaire à l'état gazeux.
En conclusion
- L'air chaud peut contenir beaucoup de vapeur
- L'air froid ne peut pas contenir beaucoup de vapeur
En conséquence
- En hiver, lorsque l'on introduit de l'air extérieur pour aérer les bâtiments, il contient très peu de vapeur et est ressenti sec par les occupants (même si dehors il semble humide!).
- En été lorsque l'on introduit de l'air extérieur pour aérer les bâtiments, il contient parfois beaucoup de vapeur et est alors ressenti humide par les occupants.
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