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Concept
Pression de vapeur saturante de l'eau
Résumé
La pression de vapeur saturante de l'eau est la pression à laquelle la vapeur d'eau est en équilibre thermodynamique avec son état condensé. Lorsque la pression partielle de la vapeur d'eau devient plus grande, celle-ci est supposée se condenser.
Sauf indication contraire, les températures notées sont exprimées en kelvins (K), les températures notées en degrés Celsius (°C), les pressions en pascals (Pa).
La formule de Rankine est obtenue par intégration de la formule de Clausius-Clapeyron, valable pour les gaz parfaits, en considérant l'enthalpie de vaporisation constante :
où = kg/mol est la masse molaire de l'eau, = est la constante universelle des gaz parfaits, est la température considérée (). Les bornes d'intégration et sont choisies pour un point d'ébullition connu. À pression atmosphérique normale = = , = 100 °C = ; de plus on choisissant = , on obtient la formule de Rankine, qui peut être considérée comme une simplification de la formule de Dupré :
Équation d'Antoine
Il s'agit d'une amélioration de la formule de Rankine pour s'approcher davantage de données expérimentales :
en kelvins, en bars.
Une relation simple est proposée dans la norme NF EN ISO 13788:2012 :
Avec la température en degrés celsius.
Plusieurs formules sont proposées par A. Wexler et corrigées par D. Sonntag, selon qu'il s'agisse de vapeur au contact de l'eau ou de la glace. Elles sont citées dans la norme NF X15-110. Des facteurs d'augmentation sont proposés afin de connaitre la pression de vapeur saturante pour l'air humide.
Pression de vapeur saturante en phase pure au-dessus d'une surface d'eau :
pour
Pression de vapeur saturante en phase pure au-dessus d'une surface de glace :
pour .
Facteurs d'augmentation :
Si le facteur d'augmentation a peu d'importance dans les conditions de pression et de température ordinaires, il doit être pris en compte pour de fortes pressions. Il permet de tenir compte de l'effet des gaz dissouts dans le condensat ou encore l'effet des forces intermoléculaires sur les propriétés des fluides.
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