Analyse des paramètres techniques de la teneur en eau de la vapeur saturée et de l’air humide à 20 °C et à pression atmosphérique

Clarification conceptuelle: vapeur saturée et air humide saturé

En thermodynamique appliquée à l’ingénierie ainsi qu’en génie climatique et en ventilation‑climatisation, lorsqu’on aborde la notion d’« humidité », il convient tout d’abord de préciser l’état exact du fluide considéré. Le « vapeur saturée » dont on parle habituellement, lorsqu’il s’agit de vapeur d’eau pure, présente un état unique à une température donnée; en revanche, l’« humidité de la vapeur saturée » mentionnée dans la pratique industrielle renvoie le plus souvent à…Air saturé d’humiditéLa teneur en vapeur d’eau (c’est‑à‑dire le contenu en humidité). À 20 °C et à pression atmosphérique normale (101.325 kPa Dans ces conditions, leur signification physique et leurs méthodes de calcul sont totalement différentes.

Calcul de la teneur en eau de l’air saturé à 20 °C et à pression atmosphérique normale

Si la question porte sur de l’air humide saturé à 20 °C et à pression atmosphérique, sa teneur en eau (humidité absolue) peut être calculée avec précision au moyen de formules thermodynamiques.

• Pression de vapeur saturante: À 20 °C, la pression de vapeur saturante de l’eau est d’environ 2.339 kPa.
• Pression atmosphérique: La valeur standard à pression atmosphérique est de 101.325 kPa.
• Formule de l’humidité absolue:d = 0,622 × [Ps / (P – Ps)], où Ps est la pression de vapeur saturante et P est la pression totale.

En substituant les données dans le calcul, on obtient: d = 0,622 × [2,339 / (101,325 − 2,339)] ≈0.0147 kg / kg (Air sec)Cela signifie qu’à 20 °C et à pression atmosphérique normale, chaque kilogramme d’air sec peut contenir au plus environ 14,7 grammes de vapeur d’eau.

État physique de la vapeur saturée pure à 20 °C

Si l’on s’en tient strictement à la thermodynamique pour désigner « la vapeur saturante pure » (c’est‑à‑dire un système de vapeur d’eau pure dépourvu d’air), à 20 °C, sa pression de saturation ne dépasse que… 2.339 kPa, bien inférieur à la pression atmosphérique (101.325 kPa).

Par conséquent, à pression atmosphérique, il n’existe aucune vapeur saturante pure à 20 °C. Si le système se trouve à pression atmosphérique et à la température de 20 °C, l’eau pure ne peut exister qu’à l’état liquide ou sous forme d’une quantité extrêmement faible de vapeur non saturée. Si la pression du système baisse jusqu’à… 2.339 kPa Dans de la vapeur saturée sèche à 20 °C, la teneur en eau liquide est nulle (le titre est égal à 1); s’il s’agit d’une vapeur saturée humide, sa teneur en eau liquide dépend du titre spécifique et ne peut donc pas être exprimée par une valeur fixe. kg / kg Valeur numérique.

Consignes à observer dans les applications d’ingénierie

Dans la production industrielle et le contrôle environnemental, une compréhension précise des paramètres susmentionnés est essentielle:

• Conception de déshumidification et de séchage: Lors de la conception d’un système de déshumidification à une température de 20 °C, il convient de tenir compte de 0.0147 kg / kg En tant que référence de la teneur maximale en humidité théorique, évaluer la charge de déshumidification de l’équipement.
• Système d’air compriméLes données de saturation en eau à pression atmosphérique constituent une référence essentielle pour calculer la quantité de condensat qui se forme lors du refroidissement de l’air comprimé.
• Surveillance de l’état: Dans la surveillance de la température et de l’humidité, il convient de distinguer l’humidité relative de la teneur en eau absolue, afin d’éviter que des confusions conceptuelles n’entraînent des erreurs dans la logique de contrôle.