Qu-est ce que la rosée?

La rosée est issue de la condensation de vapeur d'eau le long d'une surface. Sa formation est dûe à un changement d'état où la vapeur d'eau passe de l'état gazeux à un état liquide. Le solide sur lequel se dépose l'eau condensée peut être étudié comme un système thermodynamique ouvert.

En général, on observe la rosée le matin après une nuit claire sous la forme de petites gouttelettes déposées contre une surface extérieure. C'est le même phénomène que lorsqu'on sort, par exemple, une bouteille d'eau du réfrigérateur et que l'eau se condense dessus ou bien que l'on respire devant une vitre et que la vapeur d'eau contenue dans notre souffle s'y dépose sous forme de buée.

Point de rosée et humidité.


Le passage d'un état de matière à un autre est généralement provoqué par une modification de la pression, de la température ou du volume. Il est possible de représenter ces changements d'états sur un diagramme de phase.

                                                     

Dans le phénomène naturelle de rosée, c'est à dire en extérieur, les variations de volume nous intéressent peu, ce sont principalement les variations de pression et de température qui vont jouer un rôle. L'air n'est pas un corps pur et la vapeur d'eau n'en constitue qu'une infime partie. C'est la pression partielle de vapeur, c'est-à-dire la fraction de pression exercée par la vapeur d'eau qui nous intéresse dans le phénomène de rosée. A partir d'une valeur critique appelée pression de vapeur saturante, l'air est saturé d'eau. Dans la vie courante on entend parler d'humidité pour désigner un air chargé d'eau. Il existe en réalité deux types d'humidité : l'humidité absolue et l'humidité relative : La première est le rapport entre la masse de vapeur et le volume de l'air dans laquelle elle est contenue. L'humidité absolue est indépendante de la température. Elle nous renseigne sur la quantité d'eau présente dans l'air. L'humidité relative est le rapport entre la pression partielle de vapeur et la pression de vapeur saturante. Elle nous renseigne sur pourcentage d'eau que l'air contient par rapport à sa capacité maximum. A 100% l'air est saturé. Comme on le voit sur le diagramme de phase de l'eau, la pression de vapeur saturante dépend de la température. Plus l'air est chaud, plus sa capacité à retenir la vapeur d'eau est grande. Contrairement à l'humidité absolue, l'humidité relative dépend de la température.

A une température critique appelée point de rosée, la pression partielle est égale à la pression de vapeur saturante. En dessous de cette température, l'air est saturé et il y a formation de rosée.


Le bilan thermique.


L’échange de chaleur entre le solide où se dépose la rosée et l’extérieur peut être décrit par la relation :

                        


q

CV

= transfert de chaleur (W) convectif et diffusif (condenseur - air).
q

CD

= transfert de chaleur (W) par conduction (condenseur - solide).
T

c

= température de la surface (C° ou K).
M = la masse du solide sur lequel l'eau se condense (g).
C

c

; C

w

= capacité calorifique de la surface de condensation et de l’eau (J.g-1.K-1)
m

c

= Masse d’eau sur la surface. Sur un plan incliné, l’eau s’écoule par gravité, il en résulte qu’en régime stationnaire, mc est constant.
q

COND

= transfert de chaleur (W) du à l’énergie latente de condensation l_c(J.g-1). Ce terme est directement relié à la masse d’eau formé par rosée m(g).

                        


PLAN DE LA PAGE

I. Point de rosée et humidité



II. Bilan thermique