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Lettre de Kasuku  N°11

Comment ressent-on l'humidité de l'air ?

 Un liquide peut dissoudre un solide

Vous trouvez très normal de voir le sucre se dissoudre dans votre café ou le sel se dissoudre dans l'eau destinée à cuire vos aliments. L'eau a la faculté de dissoudre "une certaine quantité de sel".

Cette quantité est variable. Si vous souhaitez prendre votre bain dans de l'eau de mer, il faut dissoudre environ 7 kg de sel dans votre baignoire, voire même 70 kg si vous voulez ressentir l'impression d'être dans le Mer Morte !

 Un liquide peut dissoudre un gaz

L'eau peut aussi dissoudre certains gaz. Ainsi les océans peuvent dissoudre le dioxyde de carbone, le fameux CO2 qui préoccupe tant les écologistes. Cette faculté de dissoudre ce gaz dépend de la température. Pour une température de O°, l'eau peut absorber 3.34 g de CO2 par litre. A 30° l'eau ne peut en dissoudre que 1,25 g par litre. Les océans arctiques et antarctiques accueillent donc passablement de CO2 , mais lorsque les courants marins entraînent ces eaux froides vers des latitudes plus chaudes, l'eau se réchauffe et rejette alors son excès de CO2 dans l'atmosphère. Les mers froides absorbent donc le CO2 , les mers chaudes en restituent une partie.

Un gaz peut dissoudre un liquide

L’air, quant à lui, peut absorber une certaine quantité d’eau. Sans cette propriété votre lessive ne sécherait pas !

Cette “certaine quantité” est variable et dépend de la température ambiante. L’air chaud peut absorber (ou dissoudre) une plus grande quantité d’eau que l’air froid. Le petit tableau ci-dessous montre la quantité maximum d’eau que l’air peut absorber selon sa température. Les chiffres indiquent le nombre de grammes d'eau par mètre cube d'air.

Cette quantité maximale, qui correspond à la saturation de l’eau dans l’air, est indiquée sur l'échelle d'un hygromètre par la graduation 100%.

Mais, de même que le café n’est que rarement saturé en sucre, de même l’air ambiant ne renferme que rarement la totalité de l’eau qu’il pourrait absorber pour une température donnée. On peut avoir de l’air qui ne renferme que la moitié de sa capacité maximale d’absorption. En ce cas, l’hygromètre indiquera 50% d’humidité relative.

On dit habituellement “humidité relative” pour montrer que cette valeur est relative à la quantité maximum d’eau que l’air peut absorber à la température considérée. On dit aussi “taux d’humidité” ou même “humidité”

L’humidité relative dépend donc de deux valeurs : 

• la quantité absolue d’eau que contient l’air, 
• la température ambiante.

Où l'air prend-il l'humidité ?

L'air très sec possède un pouvoir absorbant élevé et il cherche à absorber de l’eau à tout prix. Il agit un peu comme un puissant buvard. Il absorbe l’eau là où elle se trouve : dans les plantes, dans la terre, dans les murs, au-dessus des plans d'eau, dans les objets en bois et sur les êtres vivants, provoquant la sensation de dessèchement des voies respiratoires.

Nous ne percevons pas directement le taux d'humidité comme nous ressentons la température. Tout au plus ressentons-nous une certaine sensation de dessèchement dans la gorge lorsque l'air "est très sec". Mais le taux d'humidité n'est mesurable qu'au moyen d'un hygromètre.

L'hygromètre mesure le taux d'humidité

Dans son "Essai sur l'hygrométrie", publié en 1783, Horace Bénédict de Saussure pose toutes les bases de l'hygrométrie. Il propose un hygromètre de son invention et définit l'échelle hygrométrique utilisée encore aujourd'hui. 

Il avait remarqué qu'un cheveux s'allongeait quand il s'humecte, et se raccourcissait quand il se dessèche. Il fit construire alors un hygromètre basé sur cette propriété, l'hygromètre à cheveux. Notons, qu'aujourd'hui, on utilise toujours des hygromètres à cheveux.

Dans le texte original, Saussure écrit :

"Les cheveux destinés à former des hygromètres doivent être fins, doux, non crêpés, la couleur est indifférente; il m'a cependant paru qu'en général les blonds réussissent mieux que les noirs; mais ce qui est essentiel, c'est qu'ils aient été coupés sur une tête vivante et saine; car ceux qui tombent d'eux-mêmes, ou que l'on coupe après de longues maladies, tels que la plupart de ceux que les perruquiers achètent dans les hôpitaux, sont sujets à un vice dont je parlerai dans le chapitre suivant."

 Le point de rosée

A teneur constante en eau dans l'air, lorsque la température baisse, le taux d'hygrométrie augmente et on peut atteindre une température pour laquelle il y a saturation d'eau dans l'air. L'hygromètre indique alors 100%. C'est le point de rosée. Cette notion de température de rosée est intéressante. Cela implique que tout objet dont la température est inférieure à celle du point de rosée va se recouvrir de minuscules gouttelettes d’eau : la buée. C’est le cas de la bouteille qu’on sort du réfrigérateur, des conduites d’eau froide lorsque l’air est très humide, des carrosseries de voiture au petit matin et, surtout, de la rosée qui recouvre les campagnes au cours de la nuit. Dans l’atmosphère, lorsque l’humidité atteinte atteint 100%, il y a formation de myriades de gouttelettes microscopiques d’eau : ce sont les nuages.

Dans les avions, l'air est très sec !

En consultant le tableau de la page précédente, on constate que l'air très froid n'arrive pas à dissoudre beaucoup d'eau. Les avions volent à très haute altitude dans de l'air dont la température avoisine -50°. Cet air ne renferme quasiment plus d'eau. Aspiré et réchauffé par les climatiseurs de l'avion, cet air présente un taux d'humidité extrêmement faible. Chauffé à une température confortable pour les passagers cet air ultra sec dissout de l'eau là il peut en trouver. Les passagers aspirent cet air qui dessèche leurs muqueuses et leur communique une sensation de soif. L'air expiré renferme un peu de vapeur d'eau qui va contribuer à relever un peu le taux d'humidité de l'air de la cabine.

Le bois pompe aussi l'eau de l'atmosphère

Le bois se comporte aussi comme un buvard, absorbe ou rejette de la vapeur d'eau suivant le taux d'humidité de l'air. Ainsi, le poids d'un violon, peut varier de près de 1% suivant l'humidité de l'air ambiant. Le tableau ci-dessous montre cette variation au cours d'une journée d'été entre le moment où l'air est saturé d'humidité, vers 7 heures du matin et 17 heures lorsque la température élevée fait baisser le taux d'humidité relative. 

Pour en savoir plus :  https://kasuku.ch/lhygrometrie-et-les-instruments-de-musique/