La vapeur d'eau n'est pas une « vapeur » comme on le comprend au sens commun, où l'on tend à imaginer une fumée ou une brume visible. Bien au contraire, la vapeur d'eau est rigoureusement un gaz absolument indétectable à l'œil nu, incolore et inodore, qui constitue la phase gazeuse de l'eau que nous connaissons bien.
L'industrie a fait de nombreux usages de la vapeur d'eau ; principalement comme fluide caloporteur ou pour le fonctionnement de machines à vapeur (voir en particulier la turbine à vapeur, la locomotive à vapeur).
En fait, l'impact des quantités de vapeur d'eau anthropiques est négligeable par rapport à celui de l'évaporation naturelle. D'autre part, l'eau, à la différence d'autres gaz comme le CO2, ne peut pas s'accumuler dans l'atmosphère à l'infini.
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 transformation du kilogramme d'eau liquide en gaz ou vapeur d'eau, appelée vaporisation, nécessite une quantité importante d'énergie appelée chaleur latente de vaporisation ou enthal- pie de vaporisation.
La vapeur d'eau est l'état gazeux de l'eau. Il s'agit du seul état dans lequel l'eau est invisible.
La vapeur d'eau autrement dit vapeur, est de l'eau à l'état gazeux. Elle se produit à pression atmosphérique à partir du point d'ébullition soit 100°C. Lorsqu'elle est comprimée, la vapeur est supérieure en température. Par exemple à 10 bars (10 fois la pression atmosphérique) la vapeur est à 180 °C.
Les molécules d'eau (H2O) sont composées de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Ces molécules sont plus légères que les molécules d'azote gazeux (N2) et d'oxygène gazeux (O2). Par conséquent, la vapeur d'eau monte dans l'atmosphère.
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.
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.
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.
En altitude la densité de gaz dans l'air diminue et donc la pression atmosphérique avec elle. De ce fait à 6000 mètres l'eau bout vers 75 degrés Celsius. Pression exterieure plus faible en altitude, donc l'eau nécessite moins d'énergie pour passer à l'état gazeux.
La vitesse maximale admissible de la vapeur est de 25 m/s.
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).
Si la température augmente à cause d'émissions anthropiques de CO₂, l'air peut contenir plus de vapeur d'eau. En pratique, c'est bien ce qui se produit et la vapeur d'eau additionnelle dans l'air va alors contribuer à l'effet de serre, renforçant le réchauffement initial.
La vaporisation est le passage de l'état liquide vers l'état gazeux. Les molécules d'eau se mélangent alors avec celles de l'air. chaleur. Dans les conditions normales de pression (1 atmosphère soit 1013 hPa), la température d'ébullition de l'eau est de 100°C.
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%.
On note qu'on trouve à 100°C une pression de vapeur saturante d'eau de 101325 Pa, soit 1013, 25 hPa, la pression "ambiante".
La structure de l'eau dépend de son état physique. L'état gazeux (vapeur) correspond exactement à la formule H2O et en particulier au modèle angulaire (figure 1).
Même si la température de cette dernière est de 103°, 105° ou 110°, la vapeur est toujours, à quelques dixièmes près, à 100°.
Ainsi, pour chaque pallier de 300 mètres d'altitude, l'eau bout environ un degré plus bas. Par exemple, l'ébullition a lieu à 93° à 2000 mètres, à 85° au sommet du Mont-Blanc, et à 72° à la pointe de l'Everest – et elle ne deviendra pas plus chaude. »
Par exemple, l'eau bout à 100°C et la vapeur d'eau se condense à 100°C. Selon le type de substance, la température à laquelle l'ébullition se déroule varie énormément. Par exemple, à une pression normale de 101,3 kPa, l'eau liquide s'évapore à 100 °C, alors qu'il faut une température de 2 567 °C pour le cuivre.
L'eau bout toujours à 100°C. L'eau peut bouillir à une température plus élevée, cela dépend de la puissance de la source de chaleur. La température d'ébullition de l'eau dépend de la pression. La température de changement d'état d'un corps dépend de la pression.
Depuis au moins vingt ans, les chercheurs savent qu'en réalité, la température moyenne de notre corps est plus faible, à environ 36,5 °C, et que toute température comprise entre 35,7 et 37,3 °C peut être considérée comme normale.
En effet, l'eau ne bout Page 2 plus à 100°C et peut même rester liquide jusqu'à environ 130°C. À l'inverse, en altitude (en montagne, par exemple), on peut rencontrer certaines difficultés en voulant faire cuire des aliments sans autocuiseur.