Bonjour
À des pressions nettement inférieures à la dizaine de bars, l'air sec se comporte en très bonne approximation comme un gaz parfait. Tu peux donc, ici considérer la pression proportionnelle à la température absolue. Pour l'air humide la même approximation reste valide tant que la pression partielle de la vapeur d'eau reste nettement inférieure à sa pression de saturation. Pas de problème ici à première vue puisque le gaz subit un réchauffement.

Merci de ta reponse Vanoise.

Seulement je ne sais toujours pas bien comment m'y prendre:

Si PV=nRT alors P=nRT/V

Ma pression de depart est 14psi relative soit 196526.6Pa abs
Air sec a 20degc soit 293.14K

Ma densite d'air sec a 20degc et 0RH% est de 2335.4g/m3

V 0.0287m3

n=m/M avec M_sec=28.97g/mol

R=PV/(nT)=8.31636375...

En calculant  nRT/V je retombe sur un pression relative de 14psi

Si je passe T a 80degc soit 373.14K, en calculant nRT/V je tombe sur 21.78psi qui d'experience me semble correct.
Sauf qu'a 80degc ma densite, ainsi que n et R sont different... Mais pour les connaitrent il me faut P que je cherche... donc?


Maintenant en partant d'un air humide a 85% ma densite est de 2328.7g/m3

M_85% est selon mes recherches de 28.78g/mol

En calculant  nRT/V je retombe sur un pression relative de 14psi

Si je passe T a 80degc soit 373.14K, en calculant nRT/V je tombe sur 21.78psi


Comme dans ma methode R depends de n, ils se compensent l'un l'autre...

Si j'utilise la derive de la loi en "isochor" alors P2 = P1(T2/T1), mais je n'utilise ni "n" ni "R" donc comment prendre en compte la difference air sec / air humide?

Correction....
80degc = 353.14K

Ensuite si je calcul la constante d'Avogadro a ma sauce, ce n'est plus une constante...
Donc si je garde 8.31446261815324 J⋅K−1⋅mol−1

J'obtiens 19.83psi ce qui donne environ 0.0972psi/degc ce qui ressemble encore plus a la pratique.


Donc pour le cas de l'air humide, c'est la bien la masse molaire qui fera toute la difference.

Selon le graph, a 20deg et pour 85RH% j'aurai 13g d'eau par kg d'air soit 1.3%

L'air sec ayant une masse molaire de 28.97g/mol et l'eau18.015g/mol


28.97g/mol×0.987+18.015g/mol×0.013=28.822g/mol. Soit tres proche du 28.97 de depart.

A la fin le calcul me donne 0.0974psi/degc, ce qui me semble trop peu par rapport.


Quelqu'un trouve t il un autre probleme dans ma methode?

Il est évident que la masse volumique et donc la densité varient si on fait varier la pression à n et V fixes. R est une constante ; à n et V fixes, tu as bien T proportionnel à P. A d'aussi faibles pressions, il n'y a pas lieu de faire la différence entre air sec et air humide sous réserve que la pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air reste nettement inférieure à la pression de vapeur saturante à la température du mélange.
Pour l'air humide, tu peux faire le calcul en l'assimilant à un gaz parfait puis tu valides (ou invalides) l'hypothèse en comparant, aux deux températures, pression partielle de la vapeur d'eau et pression de vapeur saturante.

Bonjour Vanoise,

J'essaie de te suivre et je dois galoper...

Tant que la pression partielle de la vapeur d'eau reste nettement inférieure à sa pression de saturation.  L'eau sera presente uniquement sous forme gazeuse (Humidite Relative 100%).

En revanche si la pression partielle de la vapeur d'eau reste est superieur à sa pression de saturation. L'air sera sature en eau (Humidite Relative de 100%) et il restera de l'eau sous forme liquide dans le volume.

Correct?

Je vais continuer mes recherches mais ...

Y aura il une difference de pression  significative a 80degc entre de l'air RH%80 et de l'air RH%100 avec presence d'eau sous forme liquide?

Y aura il une difference de pression  significative a 120degc entre de l'air RH%80 et de l'air RH%100 avec presence d'eau sous forme liquide?

Merci

Je vais prendre un exemple concret directement inspiré de ton premier message. Je considère dans un état 1 de température T1=293K, sous la pression P1=2.10⁵Pa, de l'air humide occupant un volume fixe V. Le degré d'hydrométrie est égal à 80%. La pression partielle de la vapeur d'eau est donc égale à 80% de la pression de vapeur saturante de l'eau à 20°C ; ce qui donne, compte tenu des tables thermodynamiques :



La fraction molaire de la vapeur d'eau, c'est à dire le rapport (quantité en mole de vapeur d'eau)/(quantité totale en mole de gaz) vaut :



Les molécules de vapeur d'eau représentent à peine 1% de l'ensemble des molécules présentes.

L'air humide est chauffée à volume fixe jusqu'à la température T2=373K. Je fais l'hypothèse d'une absence de liquéfaction et j'assimile le mélange à un mélange de gaz parfait. Avec cette hypothèse, la pression finale est ainsi :



Dans l'hypothèse d'une absence de liquéfaction de la vapeur d'eau, la fraction molaire de cette vapeur est restée inchangée. La nouvelle pression partielle de la vapeur d'eau est donc :



A 100°C, la pression partielle de vapeur d'eau est égale à 1,013.10⁵ Pa. La pression partielle de la vapeur calculée en supposant l'absence de vaporisation est très inférieure à la pression de vapeur saturante de l'eau. L'hypothèse est donc validée. On peut d'ailleurs remarquer que le degré d'hygrométrie a fortement baissé puisqu'il vaut maintenant :



2,53% au lieu de 80% ! L'air parait plus "sec" même si la proportion  de molécules d'eau dans l'air est la même car la pression de vapeur saturante a beaucoup plus augmentée avec la température que la pression partielle en vapeur d'eau.

Lors d'un réchauffement isochore d'air humide, aucune liquéfaction ne se produit. Le problème aurait été différent en cas de refroidissement : penser à la formation de la pluie...

Merci Vanoise, c'et tres clair.

Maintenant que l'on a verifie que tant que RH% <<100%, il n'y aura pas de difference significative de pression pour une monte en temprature.

Qu'en est il si il reste de l'eau sous forme liquide au moment ou la temperature d'ebullition est atteinte?
La temperature d'ebullition de l'eau a 2.3bar doit etre a environ 125degc...
Donc que se passe t il si le gaz atteint 140degc?

Dans l'air, la vapeur d'eau se comporte comme si elle était seule, occupant la totalité du volume du mélange, à la température du mélange mais sous une pression égale à sa pression partielle (loi de Dalton sur les mélanges de gaz parfaits).
Sous une pression totale de 2,7bar, la vapeur d'eau se comporte comme si elle se trouvait seule à 100°C sous une pression de seulement 2,56.10³ Pa.  A cette température, cette pression est très inférieure à la pression de vapeur saturante ! Pas de changement d'état. Comme déjà dit, pour provoquer une liquéfaction, il faudrait refroidir l'air humide pour abaisser la pression totale. Pense aux phénomènes météo...
Si tu as le temps, essaie d'étudier ce qui se passerait si l'air initial de ton premier message subissait un refroidissement isochore jusqu'à 3°C.
Selon les tables thermodynamiques, la pression de vapeur saturante de l'eau à 3°C vaut 758Pa.

Bonjour Vanoise,

Si j'ai bien tout compris:

Un rechauffemement d'air humide non sature et donc sans evaporation, se comportera comme selon la loi des gazs parfaits. Tout comme un refroidissement sans liquefaction se comportera egalement comme selon la loi des gazs parfaits.

Autement dit, un gaz humide se comporte  comme selon la loi des gazs parfaits tant qu'il n'y a pas de changement d'etat de l'eau dans l'air.

Correct?