D'ou vient l'eau présente dans l'air (hygrométrie)

[CmoiPat]

Bonjour,

Je me pose une question vraiment toute simple mais à laquelle je n'arrive pas à donner une réponse satisfaisante.

On nous apprend, avec raison, que l'eau passe de l'état liquide à l'état gazeux à une température de 100°C pour une pression de 1 bar (La précision des valeurs n'est pas ce qui est le plus important dans mon cas).

Pourtant après une pluie une surface (bois, béton...) peut sécher. L'eau "s'évapore" et augmente l'hygrométrie de l'air sans que la température ne dépasse les 100°C.

La seule explication que j'ai actuellement est que des atomes peuvent dépasser les 100°C évaporant les molécules d'eau tout en gardant une température moyenne de surface proche de la température ambiante (sans compter la baisse de température de la surface liée à l'évaporation). La température au niveau des atomes pourrait ainsi se trouver dans une large gamme du genre -50°C à +100°C.

On peut aussi imaginer d'avoir le même phénomène avec la pression. Elle pourrait varier énormément au niveau des atomes allant de 0.5 bar à 1.5 bar (par exemple) modifiant ainsi la température d'évaporation de l'eau. La pression atmosphérique n'étant qu'une moyenne.

Est-ce complètement farfelu ? Y a t-il une autre explication ?

Je vous remercie par avance.
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[antek]

On nous apprend, avec raison, que l'eau passe de l'état liquide à l'état gazeux à une température de 100°C pour une pression de 1 bar (La précision des valeurs n'est pas ce qui est le plus important dans mon cas).

Non, l'eau bout à 100°C.
C'est un phénomène de vaporisation dans la masse du liquide.
L'eau peut s'évaporer à n'importe quelle température si l'air n'est pas saturé.

[LPFR]

Bonjour.
Anciennement, les ménagères mettaient leur linge dehors à sécher en hiver même quand la température était bien inférieure à 0°C. L’eau dans le linge gelait. Il ne séchait pas très vite, mais il séchait.
Au revoir.

[CmoiPat]

Bonjour,

Je répond un peu tardivement mais je continuai à chercher.

Ok j'avais bien compris que l'eau pouvait s'évaporer sans être à 100°C mais la question est pourquoi ? Que ce passe t-il ?
Lorsque l'eau arrive à 100°C, les liaisons entre les molécules se "cassent" en absorbant de l'énergie.

Ok aussi pour la pression de vapeur, mais celle-ci explique le taux d'hygrométrie et non le phénomène à la base de la diffusion de l'eau dans l'air.

En dessous de 100°C et même en dessous de 0°C (sublimation) qu'est-ce qui "cassent" les liaisons entre les molécules ?
C'est là que je sèche.

Merci à vous.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
À toute température au dessus du zéro absolu les molécules ont une agitation thermique. Elles ont une énergie cinétique de vibration et dans certains cas, de rotation. Cette énergie a une valeur moyenne qui dépend de la température.
Mais ce n’est qu’une valeur moyenne. Il y a toujours de molécules avec une énergie plus faible et d’autres avec une énergie plus élevée.
Certaines ont une énergie assez grande pour briser les liaisons avec les autres molécules et s’évaporer (ou se sublimer). Une partie de celles qui s’évaporent, perdent de l’énergie avec les molécules d’air et peuvent se condenser tout de suite.

Et tout, c’est une équilibre dynamique avec, en permanence, des molécules qui s’évaporent et d’autres qui se condensent.
Au revoir.

[CmoiPat]

Bonjour LPFR,

Merci pour ta réponse.
Tu confirmes donc ce que j'avais imaginé dans mon premier post.

A cela après de nombreuses recherche j'avais rajouté les actions mécaniques, enfin tout ce qui peut apporter de l'énergie au niveau moléculaire tel que les frottements (qui est finalement de l'énergie thermique).

Je vais donc rester sur cette explication.

Merci encore.

[Resartus]

Il y a en permanence deux réactions simultanées : en raison de l'agitation thermique, un certain nombre de molécules du liquide passe à l'état gazeux, et un certain nombre de molécules de la vapeur vont heurter le liquide et s'y "accrocher".
Le nombre de molécules qui passe du liquide au gaz dépend de la température, et le nombre de molécules qui passe du gaz au liquide dépend surtout de la quantité de chocs, c'est à dire en gros de la pression.
A l'équilibre, il y a autant de mouvements dans les deux sens : La pression partielle de la vapeur au dessus du liquide est alors égale à la pression de vapeur saturante à une température donnée.

Si l'air est plus sec que cette valeur, il n'y a pas assez de mouvement gaz->liquide pour compenser les mouvements liquide->gaz, et le liquide s'évapore progressivement. Si au contraire l'air est trop humide pour la température, il va apparaitre des gouttelettes de liquide (pluie), ou de la condensation sur les surfaces, jusqu'à ce que la pression de la vapeur soit retombée au point de saturation

Il y a également apparition de microbulles de vapeur à l'intérieur du liquide, mais comme elles sont créées à une pression égale à 1 atmosphère, elle se rerésorbent rapidement en liquide. C'est de moins en moins rapide quand on approche de 100°C sous une atmosphère (eau frémissante)

et à 100°C la pression de la vapeur n'est plus suffisante pour résorber les bulles, qui grossissent, et vont monter en surface
Avec une pression différente, la température d'ébullition changerait