Dernière mise à jour le: 31 Jul 2024

Calculateur de pression de vapeur saturante de l'eau

Q: Qu'est-ce que la pression de vapeur saturante ?

La pression de vapeur saturante de l'eau est la pression dans une situation d'équilibre , où le nombre de molécules passant à l'état gazeux est le même que celui des molécules passant à l'état liquide dans un récipient fermé .

Q: La pression de vapeur saturante augmente-t-elle avec la température ?

Oui , la pression de vapeur saturante augmente avec la température , car les molécules reçoivent plus d'énergie pour passer de l'état liquide à l'état gazeux. Notez qu'il faut impérativement utiliser un récipient fermé , sinon les molécules à l'état gazeux s'envoleront.

Q: Comment calculer la pression vapeur saturante de l'eau à 80 °C ?

La pression vapeur saturante de l'eau à 80 °C est égale à 47,27 kPa selon la formule d'Antoine et à 46,19 kPa selon la formule simplifiée. Pour trouver la pression de vapeur saturante de l'eau , vous devrez suivre quelques étapes : Utilisez l'une des formules de la pression de vapeur saturante, par exemple l'équation d'Antoine. P Antoine = 10 A - B / (C + T) = 10 8,140 19 - 1 810,94/(244,485 + T) Insérez la température ( T = 80 °C ) en degrés Celsius dans l'équation : 10 8,140 19 − 1 810,94 / (244,485 + 80) . Calculez : 10 1,674 6 = 47,27 kPa . Comparez le résultat avec la formule simplifiée. P simplifiée = e 20,386 - 5132 / (T + 273,15) = e 20,386 - 5 132 / (80 + 273,15) = 46,19 kPa

Q: La pression de vapeur saturante de l'eau peut-elle être nulle ?

Non , la pression de vapeur saturante ne peut pas être nulle lorsque la température est supérieure au zéro absolu . Pourquoi ? De nombreux objets ont résidé pendant des éons dans le vide de l'espace. La température dans l'espace n'est pas égale au zéro absolu, donc, les objets ne se sont pas évaporés parce qu'ils ont une pression de vapeur saturante non nulle (par exemple, les astéroïdes).

Q: Pourquoi la pression de vapeur saturante de l'eau est-elle si importante ?

La pression de vapeur saturante de l'eau est cruciale pour la vie sur Terre . Pourquoi ? Parce que sa valeur est suffisamment élevée pour permettre le processus d' évaporation , mais assez basse pour permettre également l' existence de l'eau liquide et solide .

Sommaire

Définition de la pression de vapeur saturante : qu'est-ce que la pression de vapeur saturante ?Facteurs influençant la pression de vapeur saturante Formules de la pression de vapeur saturante Pression de vapeur saturante de l'eau Comment utiliser le calculateur de la pression vapeur saturante de l'eau ?FAQ

Le calculateur de pression de vapeur saturante de l'eau est un outil pratique qui peut aider à déterminer la pression de vapeur saturante de l'eau et de l'eau gelée. N'hésitez pas : saisissez simplement la température, et la pression apparaîtra en un rien de temps. Lancez-vous dans les calculs ! Si vous ne savez pas ce qu'est la pression de vapeur saturante, poursuivez votre lecture. Vous trouverez la définition, ainsi que cinq formules de pression de vapeur saturante, avec plus de détails sur la plus utilisée, l'équation d'Antoine.

Définition de la pression de vapeur saturante : qu'est-ce que la pression de vapeur saturante ?

Pression de vapeur saturante : un liquide et un gaz se rencontrent.

La pression de vapeur saturante est la pression exercée par une vapeur en équilibre thermodynamique avec ses phases condensées (solide ou liquide) dans un système fermé à une température donnée. L'équilibre, c'est-à-dire l'état stable, entre l'évaporation et la condensation se produit lorsque le taux d'évaporation du liquide est égal au taux de condensation du gaz.

La pression de vapeur saturante est l'une des caractéristiques des liquides : c'est une mesure de la tendance d'une matière à passer à l'état gazeux (vapeur). La pression de vapeur saturante d'un liquide peut être mesurée de différentes manières, par exemple à l'aide d'un manomètre connecté à la fiole contenant le liquide mesuré.

Facteurs influençant la pression de vapeur saturante

Deux facteurs influencent la pression de vapeur saturante :

La température

Plus la température est élevée, plus les molécules ont suffisamment d'énergie pour s'éloigner du liquide ou du solide. Par conséquent, la pression de vapeur saturante devient plus élevée.

La température d'un liquide augmente. ( $T\uparrow$ ) → L'énergie cinétique de ses molécules augmente. ( $E_{\mathrm{k}}\uparrow$ ) → Le nombre de molécules passant à l'état gazeux augmente. → La pression de vapeur saturante augmente. ( $P\uparrow$ )

À des températures plus basses, l'énergie dans les molécules est moindre.
Types de molécules

La pression de vapeur saturante sera relativement faible si les liaisons entre les molécules d'une substance donnée sont plus fortes. Au contraire, la pression de vapeur saturante est relativement élevée si ces liaisons sont plus faibles.

Il est important de noter que la superficie de la surface du liquide ou du solide qui entre en contact avec le gaz n'affecte pas la pression de vapeur saturante. Ainsi, peu importe que nous mettions notre liquide dans une large fiole ou dans une fine éprouvette graduée, la pression de vapeur saturante reste la même.

Formules de la pression de vapeur saturante

Il existe de nombreuses formules pour calculer la pression de vapeur saturante de l'eau. La plus connue et fiable est l'équation d'Antoine, mais vous pourriez souhaiter utiliser une formule différente pour des conditions spécifiques. Notre calculateur en utilise cinq.

1. Formule simplifiée

P_{\mathrm{simplifiée}} = \mathrm{e}^{20,386-\frac{5\:132}{T+273,15}}

où :

$P_{\mathrm{simplifiée}}$ – la pression de vapeur saturante exprimée en $\mathrm{mmHg}$
$T$ – la température en kelvins

2. Équation d'Antoine

P_\mathrm{Antoine} = 10^{A-\frac{B}{C+T}}

où :

$T$ – la température exprimée en degrés Celsius
$P$ – la pression de vapeur saturante exprimée en $\mathrm{mmHg}$

Dans la section suivante, vous trouverez plus d'informations sur les constantes de la formule d'Antoine.

3. Équation de Magnus

(ou équation d'August-Roche-Magnus ou équation de Magnus-Tetens)

P_{\mathrm{Magnus}}= 0,\!610\:94\times\mathrm{e}^{\frac{17,625 \times T}{T+ 243,04}}

où :

$T$ – la température exprimée en degrés Celsius
$P$ – la pression de vapeur saturante exprimée en $\mathrm{kPa}$

4. Équation de Tetens

P_{\mathrm{Tetens}}= 0,\!610\:78 \times\mathrm{e}^{\frac{17,27 \times T}{T + 237,3}}

où :

$T$ – la température exprimée en degrés Celsius
$P$ – la pression de vapeur saturante exprimée en $\mathrm{kPa}$

5. Équation de Buck

(ou équation d'Arden Buck)

\begin{split} P_{\mathrm{Buck}} =0,\!611\:21\times\mathrm{e}^{\left(18,678 - \frac{T}{234,5}\right)\times\frac{T}{257,14+T}} \end{split}

où :

$T$ – la température exprimée en degrés Celsius
$P$ – la pression de vapeur saturante exprimée en $\mathrm{kPa}$

Il existe une autre formule : l'équation de Goff-Gratch. Toutefois, elle est plus compliquée, et presque aussi précise que la formule de Buck, donc, nous ne l'avons pas intégrée dans notre calculateur de pression de vapeur saturante de l'eau. Le tableau ci-dessous montre le niveau de précision des cinq formules pour des températures comprises entre $0\ \degree\mathrm{C}$ et $100\ \degree\mathrm{C}$ . Les valeurs de référence proviennent d'un livre de chimie et de physique de David R. Lide. Notez que toutes les valeurs de pression sont données en $\mathrm{kPa}$ .

T [°C]	P (référence)	P (simplifiée)	P (Antoine)	P (Magnus)	P (Tetens)	P (Buck)
0	0,611 3	0,659 3 (+7,85%)	0,605 6 (-0,93%)	0,610 9 (-0,06%)	0,610 8 (-0,09%)	0,611 2 (-0,01%)
20	2,338 8	2,375 5 (+1,57%)	2,329 6 (-0,39%)	2,333 4 (-0,23%)	2,338 2 (+0,05%)	2,338 3 (-0,02%)
35	5,626 7	5,569 6 (-1,01%)	5,609 0 (-0,31%)	5,617 6 (-0,16%)	5,622 5 (+0,04%)	5,626 8 (+0,00%)
50	12,344	12,065 (-2,26%)	12,306 (-0,31%)	12,361 (+0,13%)	12,336 (+0,08%)	12,349 (+0,04%)
75	38,563	37,738 (-2,14%)	38,463 (-0,26%)	39,000 (+1,13%)	38,646 (+0,40%)	38,595 (+0,08%)
100	101,32	101,31 (-0,01%)	101,34 (+0,02%)	104,077 (+2,72%)	102,21 (+1,10%)	101,31 (-0,01%)

Comme vous pouvez le constater, l'équation d'Antoine est plus précise pour les températures élevées, mais elle est moins précise pour des températures plus basses. L'équation de Tetens fonctionne bien pour des températures comprises entre $0\ \degree\mathrm{C}$ et $50\ \degree\mathrm{C}$ , mais l'équation de Buck les surpasse toutes. Mais puisque les valeurs commencent à différer de manière significative pour des températures supérieures à $100\ \degree\mathrm{C}$ , l'équation d'Antoine reste la plus précise.

Équation d'Antoine

L'équation d'Antoine est dérivée de la formule de Clausius-Clapeyron (celle que nous avons utilisée dans notre calculateur de point d'ébullition 🇺🇸). Il s'agit d'une formule semi-empirique décrivant le lien entre la pression de vapeur saturante et la température. Elle fonctionne pour de nombreuses substances, mais il faut connaître quelques coefficients. Généralement, deux séries de constantes sont utilisées pour un seul composant :

P_{\mathrm{Antoine}} = 10^{A-\frac{B}{C+T}}

La première série de constantes décrit la courbe de pression de vapeur saturante jusqu'au point d'ébullition. Pour l'eau, on considère des températures comprises entre $0\ \degree\mathrm{C}$ et $100\ \degree\mathrm{C}$ .

\qquad \begin{split} A& = 8,\!071\:31\\ B& =1\:730,\!63\\ C&=233,\!426 \end{split}

L'équation d'Antoine est donc la suivante :

\qquad P_{\mathrm{Antoine}} = 10^{8,071\:31-\frac{1\:730,63}{233,426+T}}

La seconde série de constantes fonctionne pour des températures comprises entre ( $100\ \degree\mathrm{C}$ (le point d'ébullition de l'eau) et $374\ \degree\mathrm{C}$ .

\qquad \begin{split} A& = 8,\!140\:19\\ B& =1\:810,\!94\\ C&=244,\!485 \end{split}

La formule est donc la suivante :

\qquad P_{\mathrm{Antoine}} = 10^{8,140\:19-\frac{1\:810,94}{244,485+T}}

L'équation d'Antoine est parfois simplifiée, en omettant la constante C, ou rendue plus complexe, en ajoutant trois constantes. Par conséquent, elle est très flexible.

🙋 Avant de passer à la section suivante, soyez sûr·e de maîtriser les conversions entre les différentes unités de mesure de la pression : notre convertisseur de pression 🇺🇸 vous aidera sans aucun doute. Vous pouvez également essayer notre convertisseur de température 🇺🇸 si vous cherchez une règle mnémotechnique !

Pression de vapeur saturante de l'eau

La pression de vapeur saturante de l'eau est la pression en situation d'équilibre entre la vapeur d'eau et l'eau liquide. Si nous augmentions la pression à une température constante, l'eau se condenserait.

Consultez ce tableau pratique de la pression de vapeur saturante de l'eau pour trouver rapidement la pression saturante de l'eau à différentes températures.

T [°C]	P [kPa]	P [torr]	P [atm]
0	0,611 3	4,585 1	0,006 0
5	0,872 6	6,545 0	0,008 6
10	1,228 1	9,211 5	0,012 1
15	1,705 6	12,793 1	0,016 8
20	2,338 8	17,542 4	0,023 1
25	3,169 0	23,769 5	0,031 3
30	4,245 5	31,843 9	0,041 9
35	5,626 7	42,203 7	0,0555
40	7,381 4	55,365 1	0,0728
45	9,589 8	71,929 4	0,094 6
50	12,344 0	92,587 6	0,121 8
55	15,752 0	118,149 7	0,155 5
60	19,932 0	149,502 3	0,196 7
65	25,022 0	187,680 4	0,246 9
70	31,176 0	233,839 2	0,307 7
75	38,563 0	289,246 3	0,380 6
80	47,373 0	355,326 7	0,467 5
85	57,815 0	433,648 2	0,570 6
90	70,117 0	525,920 8	0,692 0
95	84,529 0	634,019 6	0,8342
100	101,320 0	759,962 5	1,000 0

Deux des équations que nous avons vues peuvent être utilisées pour des températures inférieures à $0\ \degree\mathrm{C}$ , donc pour une situation d'équilibre entre la vapeur d'eau et l'eau gelée. Si vous saisissez des températures négatives dans le calculateur, la pression de vapeur saturante sera calculée en utilisant les équations de Buck et Tetens.

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Comment utiliser le calculateur de la pression vapeur saturante de l'eau ?

Maintenant que vous savez ce qu'est la pression de vapeur saturante et que vous avez découvert les différentes formules de la pression de vapeur saturante, il est grand temps de voir un exemple pratique. Ce calculateur est l'un des plus faciles à utiliser, car vous ne devez entrer qu'une seule variable. Vous ne devriez donc pas avoir de problèmes à l'utiliser ! Mais au cas où, voici les étapes à suivre :

Entrez la température. Supposons que nous voulions calculer la pression de vapeur saturante de l'eau à $30\ \degree\mathrm{C}$ .
Et voilà ! Le calculateur de pression de vapeur saturante de l'eau te proposera cinq résultats, chacun calculé en utilisant l'une des formules que nous avons vues dans ces article. La plus utilisée est l'équation d'Antoine ( $4,\!232\ \mathrm{kPa}$ ), mais la formule de Buck ( $4,\!245\ \mathrm{kPa}$ ) est généralement la plus précise pour des températures comprises entre $0\ \degree\mathrm{C}$ et $100\ \degree\mathrm{C}$ .
Si vous souhaitez obtenir le résultat dans une autre unité de pression, il vous suffit de cliquer sur le nom de l'unité. Cela vous permettra de choisir celle dont vous avez besoin. Vous pouvez choisir entre $\mathrm{Pa}$ , $\mathrm{hPa}$ , $\mathrm{torr}$ , $\mathrm{mmHg}$ , et bien d'autres.

FAQ

Qu'est-ce que la pression de vapeur saturante ?

La pression de vapeur saturante de l'eau est la pression dans une situation d'équilibre, où le nombre de molécules passant à l'état gazeux est le même que celui des molécules passant à l'état liquide dans un récipient fermé.

La pression de vapeur saturante augmente-t-elle avec la température ?

Oui, la pression de vapeur saturante augmente avec la température, car les molécules reçoivent plus d'énergie pour passer de l'état liquide à l'état gazeux. Notez qu'il faut impérativement utiliser un récipient fermé, sinon les molécules à l'état gazeux s'envoleront.

Comment calculer la pression vapeur saturante de l'eau à 80 °C ?

La pression vapeur saturante de l'eau à 80 °C est égale à 47,27 kPa selon la formule d'Antoine et à 46,19 kPa selon la formule simplifiée.

Pour trouver la pression de vapeur saturante de l'eau, vous devrez suivre quelques étapes :

Utilisez l'une des formules de la pression de vapeur saturante, par exemple l'équation d'Antoine.

P_Antoine = 10^{A - B / (C + T)} = 10^{8,140 19 - 1 810,94/(244,485 + T)}
Insérez la température (T = 80 °C) en degrés Celsius dans l'équation : 10^{8,140 19 − 1 810,94 / (244,485 + 80)}.
Calculez : 10^1,674 6 = 47,27 kPa.
Comparez le résultat avec la formule simplifiée.

P_simplifiée = e^{20,386 - 5132 / (T + 273,15)} = e^{20,386 - 5 132 / (80 + 273,15)} = 46,19 kPa

La pression de vapeur saturante de l'eau peut-elle être nulle ?

Non, la pression de vapeur saturante ne peut pas être nulle lorsque la température est supérieure au zéro absolu. Pourquoi ? De nombreux objets ont résidé pendant des éons dans le vide de l'espace. La température dans l'espace n'est pas égale au zéro absolu, donc, les objets ne se sont pas évaporés parce qu'ils ont une pression de vapeur saturante non nulle (par exemple, les astéroïdes).

Pourquoi la pression de vapeur saturante de l'eau est-elle si importante ?

La pression de vapeur saturante de l'eau est cruciale pour la vie sur Terre. Pourquoi ? Parce que sa valeur est suffisamment élevée pour permettre le processus d'évaporation, mais assez basse pour permettre également l'existence de l'eau liquide et solide.