l'humidité de l'air

Humidité de l'air est la quantité d'eau dans l'air (atmosphère). La quantité d'humidité que l'air peut absorber dépend de sa air température.

Humidité de l'air en physique et en technique

L'air qui ne contient aucune vapeur d'eau s'appelle air sec, l'air contenant de la vapeur d'eau air humide. Pour les calculs physiques et les applications techniques, on utilise souvent les méthodes suivantes pour exprimer l'humidité de l'air.

Humidité absolue

L'humidité absolue est la masse de vapeur d'eau dans le volume d'air humide. Elle est notée $\rho _{p}$ et s'exprime en kg.m^-3.^[1]

\rho _{p}={\frac {p_{p}}{r_{p}.T}}

où :

$p_{p}$ - pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air à une température donnée (Pa)
$r_{p}$ - constante spécifique des gaz de la vapeur d'eau (J.K^-1.kg^-1)
$T$ - température (K).

Humidité relative

L'humidité relative est le rapport entre la quantité d'humidité et la quantité maximale possible à la même température. Elle est notée $\varphi$ et s'exprime en pourcentage.^[1]

\varphi ={\frac {m_{p}}{m''_{p}}}{\dot {=}}{\frac {p_{p}}{p_{s}}}

où :

$m_{p}$ - masse de la vapeur d'eau dans l'air à une température donnée (kg)
$m''_{p}$ - masse maximale de vapeur d'eau dans l'air saturé à une température donnée (kg)
$p_{p}$ - pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air à une température donnée (Pa)
$p_{s}$ - pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air saturé à une température donnée (Pa).

L'humidité relative peut prendre des valeurs comprises entre 0 - 1 (0 - 100 %).

Humidité spécifique

L'humidité spécifique est la masse de vapeur d'eau par unité de masse d'air sec. Elle est notée $x$ et s'exprime en kg.kg_sv^-1.^[1]

x={\frac {m_{p}}{m_{v}}}=0,622.{\frac {p_{p}}{p-p_{p}}}

où :

$m_{p}$ - masse de vapeur d'eau dans l'air (kg)
$m_{v}$ - masse d'air sec (kg)
$p_{p}$ - pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air à une température donnée (Pa)
$p$ - pression de l'air humide (totale) (Pa)

Humidité de l'air en météorologie

En météorologie, elle est définie par ces grandeurs (les trois premières sont mentionnées dans le chapitre précédent) :

humidité absolue de l'air - quantité de vapeur d'eau en grammes dans 1 m³ d'air
humidité relative (=relative) de l'air - humidité absolue de l'air divisée par l'humidité des vapeurs d'eau saturées (c'est-à-dire la quantité maximale de vapeurs d'eau) à la même température dans le même volume
humidité spécifique (=spécifique) de l'air - quantité de vapeurs d'eau en grammes dans 1 kg d'air sec
déficit du point de rosée - température de l'air moins température du point de rosée
pression de la vapeur d'eau - pression partielle de la vapeur d'eau en hPa
complément de saturation - pression des vapeurs à la saturation au-dessus de l'eau à la température diurne moins la pression réelle des vapeurs

Dans l'atmosphère, l'eau se trouve sous les trois états. Entre la surface active et l'atmosphère, il y a un échange permanent d'humidité qui se produit par convection turbulente et par diffusion moléculaire. La quantité de vapeur d'eau dans l'air influence le déroulement de divers processus dans l'atmosphère, par exemple le bilan radiatif, la qualité de l'air, etc.

Les variations des caractéristiques d'humidité de l'air sont généralement liées aux changements périodiques de la température de l'air. L'air sec a une humidité relative de 0 %, l'air saturé de vapeur d'eau a une humidité relative de 100 %.

Classification de l'air selon son humidité

Zone de perception agréable de l'humidité de l'air en fonction de la température du sec

Selon le contenu en humidité, on peut diviser l'air en :^[1]

air non saturé - la pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air est inférieure à la pression des vapeurs saturées à la même température,
air saturé - la pression partielle de la vapeur d'eau est identique à la pression des vapeurs saturées à la même température,
air sur-saturé - air saturé avec un contenu supplémentaire d'humidité sous une autre forme : sous forme de brouillard ou d'inondation.

Humidité et homme

Si l'on réchauffe l'air froid en hiver à une température agréable, l'humidité relative de l'air diminue même si la quantité de vapeurs d'eau dans l'air reste constante. Cela est dû au fait que, à une température plus élevée, l'air peut absorber une plus grande quantité de vapeurs d'eau. L'humidité la plus agréable pour l'homme est une humidité relative de 50 à 60 %. Par conséquent, lors de l'utilisation de systèmes de climatisation et systèmes de chauffage dans les bâtiments, il est nécessaire de traiter également l'humidification ou le dessèchement de l'air.