Calculateur de Pression de Vapeur d'Eau

Qu'est-ce que la Pression de Vapeur ?

La pression de vapeur est la pression exercée par une vapeur en équilibre thermodynamique avec ses phases condensées (liquide ou solide) à une température donnée. Pour l'eau, elle représente la pression à laquelle la vapeur d'eau est en équilibre avec l'eau liquide ou la glace à une température spécifique. Ce concept est crucial dans divers domaines, notamment la météorologie, la chimie et l'ingénierie.

Comment Calculer la Pression de Vapeur de l'Eau

Pour calculer la pression de vapeur de l'eau, suivez ces étapes :

1. Déterminez la température de l'eau ou de la glace
2. Choisissez la forme appropriée de l'équation d'Antoine (pour l'eau ou la glace)
3. Appliquez l'équation d'Antoine pour trouver la pression de vapeur
4. Convertissez le résultat dans l'unité de pression souhaitée si nécessaire

Formule

L'équation d'Antoine pour calculer la pression de vapeur est :

\[ \log_{10}P = A - \frac{B}{C + T} \]

Où :

• \(P\) est la pression de vapeur en mmHg
• \(T\) est la température en °C
• \(A\), \(B\), et \(C\) sont des constantes qui dépendent de la substance et de la plage de température

Pour l'eau (0 à 100°C) :

• \(A = 8.07131\)
• \(B = 1730.63\)
• \(C = 233.426\)

Pour la glace (-50 à 0°C) :

• \(A = 9.55484\)
• \(B = 2667.0\)
• \(C = 230.454\)

Étapes de Calcul

Calculons la pression de vapeur de l'eau à 25°C :

1. Identifiez les valeurs connues : \(T = 25\text{ °C}\), \(A = 8.07131\), \(B = 1730.63\), \(C = 233.426\)
2. Appliquez l'équation d'Antoine : \[ \log_{10}P = 8.07131 - \frac{1730.63}{233.426 + 25} \]
3. Résolvez pour P : \[ \log_{10}P = 8.07131 - \frac{1730.63}{258.426} = 1.3998 \] \[ P = 10^{1.3998} = 25.09 \text{ mmHg} \]
4. Convertissez en kPa si nécessaire : \[ 25.09 \text{ mmHg} \times \frac{0.133322 \text{ kPa}}{1 \text{ mmHg}} = 3.34 \text{ kPa} \]

Exemple et Représentation Visuelle

Visualisons la pression de vapeur de l'eau à différentes températures :

Ce graphique illustre :

• La relation non linéaire entre la température et la pression de vapeur
• À 0°C, la pression de vapeur est d'environ 0,61 kPa
• À 100°C, la pression de vapeur atteint 101,325 kPa (1 atm), qui est le point d'ébullition de l'eau à pression standard
• La pression de vapeur augmente plus rapidement à des températures plus élevées