Bien que l'atmosphère contienne peu de vapeur d'eau, celle-ci exerce un effet important sur la météo et le climat. La capacité de l'air à contenir de l'eau dépend de la température: plus l'air est chaud, plus il peut contenir d'eau.
Si l'air ambiant est froid ou si l'on souffle sur une vitre froide, la vapeur se liquéfie (à l'école, on dit qu'elle se condense), ce qui donne du brouillard ou de la buée.
On la retrouve dans les activités tel que : la pétrochimie, • la chimie, • l'agro-alimentaire, • les industries de transformation, • le chauffage urbain, etc... Injectée dans une centrale de traitement de l'air, la vapeur sert à maintenir l'humidité dans des locaux.
Quand la pression atmosphérique de l'air est faible, l'air pousse moins fort sur la surface de l'eau. Les molécules d'eau auront alors plus de facilité à s'arracher de la surface de l'eau pour se retrouver à l'état de vapeur. Lorsque l'humidité relative est faible, l'air est loin d'être saturé en vapeur d'eau.
En revanche, la vapeur d'eau contenue dans l'air humide représente, en moyenne, 0,25 % de la masse totale de l'atmosphère.
L'air est un mélange gazeux constitué de 78 % de diazote (N2), 21 % de dioxygène (O2) mais également, en faibles proportions, d'autres gaz comme le dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau, de l'hélium…
Le pourcentage de vapeur d'eau dans l'atmosphère est faible : de 0 à 4 % de sa composition. Le tout ne représente que 0,001 % de l'eau de la planète.
Composée d'un atome d'oxygène ( ) et de deux atomes d'hydrogène ( ), l'eau a pour formule chimique H2O, qu'elle soit liquide, vapeur (gaz) ou glace (solide). La vapeur d'eau est générée naturellement par l'évaporation des océans et des eaux de surface, ainsi qu'au cours du phénomène d'«évapotranspiration».
La vapeur d'eau varie en volume dans l'atmosphère d'une trace à environ 4 %. Par conséquent, en moyenne, seulement 2 à 3 % des molécules dans l'air sont des molécules de vapeur d'eau. Plus de 99 % de l'humidité atmosphérique est sous forme de vapeur d'eau.
Les nuages se forment par condensation de vapeur d'eau, c'est-à-dire par passage de l'eau qu'ils contiennent de l'état gazeux à l'état liquide.
La liquéfaction est le passage de l'état de vapeur à l'état liquide.
La vapeur d'eau est un gaz incolore et inodore. On ne peut pas le voir ni le sentir. A une température supérieure à 100°C à pression ambiante, l'eau est à l'état gazeux. On peut cependant la trouver à l'état gazeux, en très faible quantité, dans des conditions de température et de pression ambiante dans l'atmosphère.
La vapeur d'eau n'est pas le moteur du réchauffement climatique, mais elle y participe par un effet amplificateur. En effet, l'augmentation des concentrations des gaz tels que CO2 et CH4 conduit à une amplification de l'effet de serre, et donc une élévation des températures.
La quantité de vapeur d'eau présente est généralement exprimée par la proportion de vapeur d'eau et d'air sec contenus dans un même volume. C'est ce qu'on appelle l'humidité spécifique.
L'air ne peut plus sortir et il « enfonce » l'objet dans l'eau. C'est la pression de l'air qui « enfonce » l'eau et donc l'objet avec elle dans la bouteille. Si on fait des trous dans la bouteille, l'air s'échappe et l'objet porté par l'eau ne s'enfonce plus mais reste au même niveau que l'eau dans le saladier.
L'air que nous respirons est un mélange de plusieurs gaz. Il est principalement composé de 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d'autres gaz (argon, dioxyde de carbone, vapeur d'eau…). A l'échelle « microscopique » l'air est constitué de particules extrêmement petites, les molécules.
Lorsque les couches d'air se refroidissent, naturellement, la vapeur d'eau se condense et devient fines gouttelettes d'eau : un nuage se forme. Si ce phénomène se passe près du sol, le nuage s'appelle brume ou brouillard (la distinction entre ces deux expressions vient tout simplement de la différence de visibilité).
Solidification : passage de l'état liquide à l'état solide. Condensation : passage de l'état gazeux (vapeur d'eau) à l'état liquide. Vaporisation : passage de l'état liquide à l'état gazeux. Ébullition : action de bouillir.
Ce type de vapeur est créé en faisant bouillir de l'eau avec un chauffe-eau. La chaleur augmente jusqu'à ce qu'elle vaporise la vapeur. Cette méthode élimine l'humidité de la vapeur, d'où son nom de vapeur sèche. Le processus est simple et rentable, ce qui contribue à l'utilisation répandue de la vapeur saturée.
La vapeur d'eau est invisible et elle se forme quand l'eau s'évapore et se transforme en gaz. Ainsi elle se mélange à l'air et l'air devient humide. Quand l'air ne change pas de température ou quand il se réchauffe, la vapeur d'eau reste prisonnière dans l'air et aucun nuage ne se forme.
La vapeur d'eau atmosphérique résulte essentiellement de l'évaporation des surfaces d'eau liquide à la surface de la Terre et son contenu maximum est contrôlé par la température de l'air. Pour chaque degré de réchauffement l'atmosphère peut potentiellement augmenter son contenu d'environ 7%.
La pression répond au principe élémentaire suivant : plus la pression diminue, plus l'air sèche (baisse de l'HR) et plus la pression augmente, plus l'air devient humide (augmentation de l'HR).
Plus un milieu est dense, plus le même volume va contenir de matière. Dire que l'eau liquide est plus dense que l'air, c'est simplement dire qu'un litre d'eau contient plus de matière (en masse) qu'un litre d'air. C'est pour ça que l'eau est plus lourde : elle contient simplement plus de matière.
La pluie, la neige (surtout en cas de fonte à l'intérieur après avoir été ramenée par des chaussures ou des vêtements) ou un temps chaud et humide peuvent augmenter la quantité d'humidité dans votre logement et être à l'origine d'un excédent et de nombreux problèmes d'humidité.
I.
L'air sec (sans vapeur d'eau) est un mélange de gaz. Il contient 78,08 % de diazote, 20,95 % de dioxygène, 0,93 % d'argon, 0,03 % de dioxyde de carbone et d'autres gaz à l'état de traces. Nous retiendrons la proportion de 20 % de dioxygène et 80 % de diazote.