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Calcul humidité et enthalpie massique d'un air humide


diagramme de l'air humide

1°) Calculer l'humidité absolue d'un air à 60°C, pression atm (101325 Pa), et 30% d'humidité relative.

2°) Calculer l'enthalpie massique de cet air en kJ par kg d'air sec, puis en kJ par kg d'air humide.

3°) Comparer ces valeurs à celles lues sur le diagramme de l'air humide.

Données : P°eau(60°C)=19915 Pa, Meau=18 g.mol-1, Mair=29 g.mol-1, Cpair=1.01 kJ.kg-1.°C-1, Cpeau=1.92 kJ.kg-1.°C-1, Lveau(0°C)=2494 kJ.kg-1.

Réponse

Réponse

1°) Y=38.89 g/kg d'air sec, 2°) H=162.1 kJ/kg d'air sec, ou H'=156 kJ.kg-1, 3°) mêmes résultats

Correction

Correction

1°) L'air ayant une humidité relative εr=30%, la pression partielle en eau est PH2O=0.3×P°H2O(60°C)=0.3×19915. La pression partielle en air est donc Patm-PH2O=101325-0.3×19915. Son humidié absolue, rapport massique eau/air est donc Y=(0.3×19915)/(101325-0.3×19915)×(18/29)=38.89e-3 kg d'eau par kg d'air sec.

2°) L'enthalpie massique de cet air s'écrit:
H=Cpair×60+Y×[Lv(0°C)+Cpeau×60]=1.01×60+38.89e-3×[2494+1.92×60]=162.1 kJ.kg-1 d'air sec.

L'enthalpie de cet air est rapportée à 1 kg d'air sec. Pour la rapporter à 1 kg d'air humide, on la divise par 1+Y, soit H'=H/(1+Y)=162.1/(1+0.03883)=156 kJ.kg-1.

3°) Sur le diagramme de l'air humide, on lit Y=39.2 g.kg-1 d'air sec, et H=163 kJ.kg-1 d'air sec.