Évaporation de l'eau

[Merlin95]

Bonsoir,

Je voudrais savoir suivant quel sens "fonctionne" l'évaporation de l'eau par exemple d'un lac.

Est ce du au différentiel de température ? Ou sa valeur absolue ?
A pression constante on peut prendre.

Merci de vos réponses.
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[titijoy3]

si la température de l'air n'est pas la même que celle de l'eau, il y a transfert d'énergie, je ne sais pas si ça répond à la question mais ça me semble important

[amineyasmine]

c'est très simple

à l'intersection entre la surface de l'eau et la surface de l'aire il y a un un film qui contient de l'eau et de l'aire.

avec une température un peu élevé il y a plus de vapeur dans ce film et avec les mouvement de l'aire une partie de la vapeur passe du coté de l'aire et elle est remplacé par de la vapeur venant de l'eau

[Merlin95]

si la température de l'air n'est pas la même que celle de l'eau, il y a transfert d'énergie, je ne sais pas si ça répond à la question mais ça me semble important

Ok oui. Mais l'eau s'évapore tout le temps : plus quand il fait chaud, même quand c'est la même température et même quand il fait encore froid ?
Il y a une formule en fonction du différentiel de température ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Merlin95]

c'est très simple

à l'intersection entre la surface de l'eau et la surface de l'aire il y a un un film qui contient de l'eau et de l'aire.

avec une température un peu élevé il y a plus de vapeur dans ce film et avec les mouvement de l'aire une partie de la vapeur passe du coté de l'aire et elle est remplacé par de la vapeur venant de l'eau

Ok comment classer ces cas suivant la quantité de vapeur :
- l'eau est à 2 degrés Celsius et l'air est à 20 degrés Celsius
- l'eau est à 20 degrés Celsius et l'air est à 2 degrés Celsius
- l'eau est à 20 degrés Celsius et l'air est à 1 degré Celsius
?

[FC05]

... la surface de l'aire ...

Mais l'aire, c'est une surface !

Sinon, ça n'est pas si simple et ça dépend aussi de l'humidité relative, entre autres ...

[amineyasmine]

Ok comment classer ces cas suivant la quantité de vapeur :
- l'eau est à 2 degrés Celsius et l'air est à 20 degrés Celsius
- l'eau est à 20 degrés Celsius et l'air est à 2 degrés Celsius
- l'eau est à 20 degrés Celsius et l'air est à 1 degré Celsius
?

pour un océan, une mer ou un grand lac la température à la surface est celle de l'eau à epsilon prés

[amineyasmine]

Mais l'aire, c'est une surface !

Sinon, ça n'est pas si simple et ça dépend aussi de l'humidité relative, entre autres ...

alors la, il faut entrer dans des calcules compliqués de la théorie du transfert de la matière

[Merlin95]

Pour un lac peut être mais il y a quand même évaporation, non ?

Sinon prenons le cas d'un jaccuzi et d'un bain islandais.

[Merlin95]

J'ai trouvé ceci :
https://forums.futura-sciences.com/c...-principe.html

En gros, plus la température de l'air est élevée plus il y a d'évaporation.
Car plus la température est élevée plus les molécules d'air cassent les liaisons H2O.

[FC05]

Car plus la température est élevée plus les molécules d'air cassent les liaisons H2O.

[RomVi]

Bonjour

Il existe de nombreuses formules ou régressions, je t'en donne une simplifiée :
Q = (Pe -Pa) * (0.089 + 0.0782v)/ h
Pe est la pression de vapeur saturante à la surface de l'eau en kPa
Pa est la pression de vapeur au point de rosée de l'air ambiant en kPa
v est la vitesse du vent à la surface de l'eau en m/s
h est l'enthalpie de vaporisation de l'eau à la température de surface en kJ/kg (généralement proche 2400)
le résultat Q est le débit d'eau évaporé en kg par second et par m²

[Merlin95]

Ok :

Il y a une formule en fonction du différentiel de température ?

Q = (Pe -Pa) * (0.089 + 0.0782v)/ h

Donc à v constant, tout le reste étant aussi plutôt (=je pense) constant :

Pe est la pression de vapeur saturante à la surface de l'eau

Plus l'air est chaud plus cette pression augmente

Pa est la pression de vapeur au point de rosée de l'air ambiant en kPa

Le point de rosée diminue quand la température de l'air augmente et du coup Pa aussi.

Donc quand la température augmente, Pe la pression de vapeur saturante à la surface de l'eau, augmente, alors que quand la température de l'eau est constante, et que la température de l'air ambiant augmente, la température du point de rosée à l'air ambiant, diminue ainsi que Pe.


Du coup la différence (Pa-Pe) augmente ("doublement") lorsque la température de l'air ambiant augmente, et Q augmente donc. Mais ce n'est pas linéaire (il y a des exponentiel et des 1/T).

C'est correct ?

[RomVi]

Quand la température de l'eau est constante Pe ne change pas, par exemple une eau à 20°C a une PVsat de 2.33 kPa
Si l'air est à 15°C et 30% d'HR on a une PV sat de 0.5 kPa, si cet air se réchauffe ça ne change rien, l'humidité absolue reste la même, donc PV sat aussi.
Par contre si l'air est plus chaud et qu'il est toujours à 30% d'HR l'humidité absolue, donc PV sat augmente. Par exemple à 20°C et 30% de HR on passe à 0.7 kPa, l'évaporation est moins importante.

[Merlin95]

Pe est la pression de vapeur saturante à la surface de l'eau

Plus l'air est chaud plus cette pression augmente

C'est correct ?

Non ca c'est faux.
C'est le contraire :
Pe = exp(14.34-5350/T)
Pour des T aux alentours de 20°C.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pressi...nte_de_l%27eau

Édit : croisement

[Merlin95]

si cet air se réchauffe [...] donc PV sat aussi [NDLR : reste la même].
Par contre si l'air est plus chaud [...] donc PV sat augmente.

Cest pas contradictoire ?

[RomVi]

Je vais prendre des exemples chiffrés:

15°C et 50% d'HR (4.69°C de rosée): PV sat = 0.85 kPa
20°C et 4.69°C de rosée (36.5% d'HR) : PV sat = 0.85 kPa
20°C et 50% d'HR (9.3°C de rosée) : PV sat = 1.17 kPa

[Merlin95]

Ok donc si dans une pièce infinie uniforme en taux de vapeur absolue constante donc, je rajoute un radiateur pb sat ne va changer donc ca c'est le Pe de la formule. N'est-ce pas ?
Et pour Pa, si la température de rosée reste la même (dans l'hypothèse d'une pièce infinie : même HA mais je suis pas sur que c'est la bonne hypothèse ceci dit), la pression partielle augmenté et l'évaporation est plus faible. C'est bon ? En tout cas c'est ce que j'observe à peu prés.

[RomVi]

Je suis désolé, je n'ai pas très bien compris ta question.
J'ai fais un petit schéma pour plus de clarté .

Tu peux utiliser Antoine, ou une appli de psychrométrie sous android pour calculer les pv sat
Pour calculer Pe tu entres 15°C pour la température sèche et humide (ou 100% de HR).

Dans mon exemple on trouve donc 1.71 kPa pour Pe et 1.17 kPa pour Pa.
On évapore (1.71-1.17)*(0.089 + 0.0782 * 2)/ 2460 = 3.63.10-4 kg/s, ou 0.363 g/s, ou 1.31 kg par heure

[Merlin95]

Bonjour et merci pour ton aide mais je suis un peu perdu.

Pour moi la seule infos que j'ai c'est la "température ambiante" 25°C dans ton exemple mais qui n'apparait ni dans le calcul ni le raisonnement. Je dois être à la Masse (Marée basse) ?

[Merlin95]

J'ai installé psychrometric sur android et il me propose ceci :
Pièce jointe 441483

[RomVi]

La température apparaît indirectement, puisqu'on prend la température et l'HR pour calculer PV sat : Tu calcules PV sat à la température donnée (ici 25°C, donc 3.17 kPa) et tu multiplies par l'HR, puisqu'il n'y a que 50% de l'état saturé.

Edit : Je viens de voir que je me suis trompé dans le calcul plus haut, Pe = 1.58 kPa et non 1.17 ; j'avais fais le calcul à 20°C...

[Merlin95]

Oui ok merci j'avance mais ce que je voudrais savoir maintenant c'est si HR dépend de la température, genre je monte la température de 1 degrés l'humidité relative va faire quoi ?

Ici : https://www.ccq.gouv.qc.ca/index.php...%C3%A0%2030%25.
Ils disent :

Chaque degré de température en moins permet de gagner 3% d'humidité relative.En baissant la température, on peut ramener l'humidité à un taux plus acceptable. Par exemple, si l'air chauffé à 23°C contient 18% d'humidité relative, on pourra, en diminuant de 4°C, la hausser à 30%.

[Merlin95]

Ou alors l'HR est une variable indépendante elle dépend de rien d'autre que d'elle-même ?

[JPL]

J'ai installé psychrometric sur android et il me propose ceci :
Pièce jointe 441483

La pièce jointe ne fonctionne plus après le déplacement demandé.

[Merlin95]

Oui la voici :

[RomVi]

Oui ok merci j'avance mais ce que je voudrais savoir maintenant c'est si HR dépend de la température, genre je monte la température de 1 degrés l'humidité relative va faire quoi ?

Tu peux le vérifier sur ton appli : Tu fixes une température de rosée, ce qui revient à fixer une concentration en eau, et tu modifies la température (dry bulb), sans descendre en dessous de la t° de rosée bien évidement.

[Merlin95]

Oui ça change pas HR merci bcp. Je pense avoir compris et m'en sortir. Encore merci.

[Merlin95]

Pour Pa=P sat à 25 °C et HR=0.5, je trouve : 3169 pa
Screenshot_20210616-122048_PsychroPlus.jpg

Pour Pa = P sat à 27 °C et HR=0.5, je trouve : 3567 pa

Screenshot_20210616-122332_PsychroPlus.jpg

[gts2]

Bonjour,

Le Pa de la formule donnant le débit d'évaporation est la pression de l'eau dans l'air donc le "Part. Vapour Pres."