La psychrométrie est l'étude des mélanges air-vapeur d'eau. On l’appelle aussi parfois hygrométrie. De nombreux dispositifs de génie mécanique exploitent des processus psychrométriques, tels que les systèmes de climatisation et les tours de refroidissement. Deux principes importants sur lesquels reposent les relations psychrométriques sont l'équation des gaz parfaits et la loi de Dalton concernant le mélange. L'équation parfaite des gaz,PV=TR, est un outil fondamental utilisé pour manipuler les caractéristiques lorsque l'on envisage d'analyser à la fois les définitions et diverses conditions. Puisque d = 1/v, une autre forme utile de l’équation estp=dRT.
Loi de Dalton sur la pression partielle :Dalton affirme que dans un mélange de gaz parfaits, chaque constituant du mélange se comporte individuellement car les autres ne sont pas présents. Cette affirmation peut être exprimée sous la forme d’une série de relations mathématiques basées sur les énoncés logiques suivants :
- La pression totale du mélange est la somme des pressions individuelles ou partielles des constituants.
- La masse du mélange est la somme des masses des différents constituants.
- La température de chaque constituant est égale à la température du mélange.
- Le volume de chacun des constituants est égal au volume du mélange.
- L'enthalpie du mélange est la somme des enthalpies des différents constituants.
Pression totale du mélange air-vapeur d'eau (pB) peut être exprimé par l'équation de la loi de Dalton comme la somme des pressions partielles des constituants ;p = pun+pvet si la vapeur d'eau est saturéep = pun+pvs.
Humidité relative (ϕ) :Elle est définie comme le rapport entre la pression partielle de vapeur d'eau dans un mélange et la pression saturée d'eau pure à la même température.J.
Taux d'humidité ou humidité spécifique :L'humidité (w) le rapport est défini comme la masse de vapeur d'eau par unité de masse d'air sec dans le mélange d'air et de vapeur d'eau. Ce terme peut être
et si le mélange est saturéωS= 0,622 [pvs/( p − pvs)]comme
Degré de saturation (μ) :C'est le rapport entre l'humidité spécifique réelle et l'humidité spécifique saturée, toutes deux à la même température.J.
Température du bulbe sec (DBT) :C'est la température du mélange mesurée par un thermomètre étalon. Le mot « sec » est utilisé pour signifier que le capteur est exposé au mélange de vapeur sans qu'aucun liquide ne soit présent.
Température du bulbe humide (ou température de saturation, (WBT) :C'est la température à laquelle l'eau s'évaporant dans l'air humide à une température de bulbe sec et un rapport d'humidité donnés peut amener l'air à saturation de manière adiabatique à la même pression.
Volume spécifique (v) :Il est couramment utilisé, mais avec des unités de volume de mélange par kilogramme d'air sec.
Température du point de rosée (DPT) :C'est la température de l'air humide saturé au même rapport de pression et d'humidité qu'un échantillon donné d'air humide. Si nous le refroidissons davantage, l’eau commencera à se condenser et se séparera sous forme de brouillard/rosée.