Température du thermomètre mouillé

La température du thermomètre mouillé (T_w, où w abrège le mot anglais wet signifiant humide) ou température humide est la température qu'une parcelle d'air, ayant une température Θ et un contenu en vapeur d'eau de Y, atteindrait si on y évaporait de l'eau liquide jusqu'à saturation, la chaleur latente nécessaire à la vaporisation étant fournie par la parcelle et la pression étant gardée constante.

Obtention

Par mesure

En utilisant directement un thermomètre dont la pointe est recouverte d'une mousseline mouillée et qu'on ventile pour faire évaporer l'eau.

Par calcul

• Indirectement, si on a seulement la température et le contenu en eau de l’air comme avec une radiosonde :

  On calcule le $T_{w}$ itérativement par :

  $T_{w}=-{L \over C_{p}}\;\left(\epsilon \;{p_{A} \over p}\;e^{-T_{B} \over T_{w}}-w\right)$

  où :

  $w$ = taux d’humidité (wetness) : rapport de mélange (g de vapeur d’eau / kg d’air sec),

  $p$ = pression en Pa,

  avec les constantes :

  $L$ = l’énergie pour évaporer l’eau, faiblement dépendante de la température mais environ 2 500 J/g),

  $C_{p}$ = chaleur spécifique à pression constante de l'air (1 005 J·kg^–1·K^–1),

  $p_{A}$ = 2,53 × 10⁸ kPa,

  $T_{B}$ = 5,42 × 10³ K,

  $\epsilon$ = ratio des masses molaires de l'eau et de l'air (0,622 sans dimension).

• Approximation avec la température sèche et l'humidité relative

  Domaine : $T_{s}$ de 15 à 35 °C et $h_{r}$ de 20 à 90 %

  $T_{w}=0,2831\;h_{r}^{0,2735}\;T_{s}+0,0003018\;h_{r}^{2}+0,01289\;h_{r}-4,0962$

  Cette approximation possède une erreur de ±0,12 °C sur son domaine. L'erreur augmente rapidement pour une humidité inférieure à 20 % ou pour une température inférieure à 15 °C et tend à surestimer la température humide à des températures plus élevées. Toutefois, l'erreur demeure inférieure à 0,5 °C pour des températures allant jusqu'à 65 °C.

  Remarque : l'humidité relative ($h_{r}$) doit être entrée avec des valeurs de 20 à 90 et non de 0,2 à 0,9.

Par lecture graphique

On peut aussi utiliser soit une table psychrométrique, soit un diagramme de l'air humide en suivant les isenthalpes.

Importance

L'être humain utilise la transpiration pour refroidir son corps, ce qui n'est plus possible si l'humidité est maximale. Le thermomètre humide permet de mesurer sa capacité à s'adapter aux conditions. Avec le réchauffement climatique, les endroits où la température du thermomètre mouillé dépasse les 35 °C, invivable, devraient se multiplier.

Parmi les zones géographiques les plus menacées, « l'Asie du Sud et du Sud-Est, le golfe Persique, le golfe du Mexique, ou des parties du continent africain ».

Voir aussi

• Température pseudo-potentielle du thermomètre mouillé