Température humide (thermomètre mouillé)

Température humide ($t_{wb}$) est la température d’équilibre atteinte par une surface mouillée d’eau lorsque l’eau s’en évapore dans l’air ambiant à pression constante.

Principe physique

En s’évaporant, l’eau prélève de la chaleur latente à la surface et la refroidit. L’équilibre est atteint quand la chaleur apportée par l’air (par conduction et convection) égale la chaleur retirée par évaporation. Cette température d’équilibre est $t_{wb}$.

Relation avec les autres températures

$t_{wb}$ ≤ $t$ (température sèche)
$t_{wb}$ ≥ $t_d$ (point de rosée)

L’égalité $t_{wb}$ = $t_d$ se produit à φ = 100 % (air saturé).

Équation psychrométrique

Pression partielle de vapeur d’eau à partir de deux thermomètres (relation de Sprung) :

$$p_w = p_{ws}(t_{wb}) - A \cdot p \cdot (t - t_{wb})$$

où :

• $p_{ws}(t_{wb})$ — pression de vapeur saturante à $t_{wb}$ [Pa]
• $A \approx 6{,}62 \times 10^{-4}\ \text{K}^{-1}$ — coefficient psychrométrique (pour un psychromètre à aspiration type Assmann)
• $p$ — pression barométrique [Pa]
• $t$ — température sèche [°C]

La teneur en eau se déduit alors de $x = 0{,}622 \cdot \dfrac{p_w}{p - p_w}$.

Applications pratiques

Refroidissement évaporatif :
L’air peut être refroidi au plus jusqu’à $t_{wb}$. Efficacité du refroidisseur évaporatif $\eta = \dfrac{t_1 - t_2}{t_1 - t_{wb}}$.

Tour de refroidissement :
La température minimale de l’eau en sortie approche la $t_{wb}$ de l’air ambiant (approche).

Indice WBGT (Wet-Bulb Globe Temperature) :
Combine $t_{wb}$, la température de globe et la température sèche — norme ISO 7243 pour l’évaluation de la contrainte thermique des travailleurs.

Mesure

Un psychromètre à aspiration type Assmann (un ventilateur tire l’air le long des capteurs sec et humide dans des tubes protégés), ou un capteur capacitif de température/humidité avec calcul de $t_{wb}$ par logiciel.