Mesurer l'humidité de l'air

Météo

L'humidité est la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air. L'air chaud peut contenir plus de vapeur d'eau que l'air froid, c'est pourquoi l'été on a parfois la sensation que l'air est humide et difficile à supporter.

On mesure le degré d'humidité à l'aide d'un hygromètre, c'est ce que nous allons construire.

L'hygromètre

Fabrication d'un hygromètre avec du papier photographique.

Matériel nécessaire

• Du papier à lettre.
• De la colle.
• Une aiguille à coudre.
• Du papier photographique.
• Une boite ronde en métal (pommade, bonbons …) de plus d'1cm de profondeur.
• Une foreuse à main ou électrique.
• Une lime.
• Une planchette en bois.
• Une feuille de carton léger.
• Une rondelle de liège.

Marche à suivre :

• Découper une bande de papier photographique de 1cm de large et 20 à 30 cm de long selon la taille de la boite.
• Découper une bande de papier à lettre de 5 cm de long et de 1cm de large. Enduire de colle une face. Coller un bout de la bande sur l'aiguille et enrouler le reste du papier autour, s'arrêter pour laisser l'autre extrémité libre.
• A cette extrémité, faire adhérer un bout de la bande de papier photographique. La face brillante doit être vers l'extérieur de l'enroulement, c'est à dire qu'elle doit être placée sur la face enduite de colle du papier à lettre.
• Enrouler la bande de papier photographique autour de l'aiguille comme un ressort de montre.
• Percer le fond et le couvercle de la boite en leur centre.
• Faire des petits trous d'aération dans le fond de la boite.
• Limer les bardes de métal produites par les percements des trous.
• Placer l'aiguille dans le trou du fond de la boite..
• Coller l'extrémité libre du papier photographique sur le bord de la boite.
• Positionner la boite dans une position verticale, en la collant (ou la fixant par un clou) sur un petit socle en bois.

• Fermer la boite en incérant l'autre extrémité de l'aiguille dans le trou du couvercle.
• Dessiner des graduations sur le couvercle.
• Découper dans le carton une flèche, la coller sur la rondelle de liège.
• Fixer la flèche sur l'aiguille par le liège. L'hygromètre est prêt.

Lorsque le degré d'humidité de l'air (qui entre par les trous d'aération) augmente, la couche de gélatine de la face brillante du papier photographique se dilate. La bande alors se déroule et la flèche oblique vers la droite. Lorsque l'humidité diminue le papier s'enroule et la flèche penche vers la gauche. Nous avons là un moyen de d'observer les changements dans l'humidité de l'air.

Le fonctionnement d'un hygromètre à cheveux

L'hygromètre le plus simple est l'hygromètre à cheveu, qui utilise la propriété du crin de cheval ou du cheveu humain de s'allonger ou se raccourcir proportionnellement lorsque le taux d'hygrométrie varie. L'allongement du cheveux est de l'ordre de 2% lorsque l'humidité (relative) varie de 0 à 100 %.

De manière anecdotique, les cheveux blonds sont plus sensibles aux variations d'humidité que les cheveux bruns.

L'hygromètre à cheveux est peu fiable étant donné qu'il est aussi fortement sensible à la température.

On utilise également la PBO (peau de batteur d'or) qui a des propriétés similaires et qui est à base d'intestin de bœuf.

La construction d'un hygromètre à cheveux

Matériel : 

Matériaux
- planchette,
- 2 clous,
- attache murale,
- bouton,
- 2 perles,
- 1 long cheveu,
- bobine,
- carton,
- peinture.
Outils
- marteau,
- ciseaux,
- gabarit,
- colle.

Il convient toutefois de distinguer l'humidité absolue (correspondant à la quantité d'eau en poids contenue à un moment donné dans un certain volume d'air) et l'humidité relative (pourcentage correspondant au rapport entre le poids d'eau existant et le poids d'eau limite que pourrait contenir la masse d'air).

Une mèche de cheveux donne un meilleurs résultat. Dégraissez  les cheveux avec de  l'éther  ou de l'alcool  à brûler. D'autres matières peuvent être utilisées comme le Nylon, le coton ou le péritoine de bœuf ou de porc.

Réalisation d'un hygromètre

L'humidité relative de l'air peut être mesurée à l'aide d'un hygromètre. Le modèle présenté ci-contre est un hygromètre "à cheveux" dont le principe repose sur l'allongement des cheveux en fonction de l'humidité ambiante. Le support est constitué de deux panneaux de contreplaqué de 10 mm d'épaisseur (base : 10 cm.20 cm ; panneau vertical : 10 cm . 30 cm).L'aiguille est constituée d'une  paille en plastique munie d'un peu de pâte à modeler pour l'équilibrer. Les cheveux sont préalablement "nettoyés" par immersion dans l'éther ou l'essence (quelques heures). L'extrémité supérieure de la mèche est nouée à une pointe. Pour assurer la tension des cheveux, prévoir une masse de l'ordre de 2 grammes. L'étalonnage s'effectue par comparaison. A noter qu'en plaçant l'appareil dans une cabine de douche qui vient d'être utilisée avec de l'eau chaude, on peut repérer la valeur maximum d'humidité.

Vérifiez votre hygromètre

Les hygromètres qui donnent le taux d’humidité relative sont souvent mal calibrés. Pour vérifier- la précision de votre hygromètre, placez-le dans un contenant fermé ZI-ploc de 5 litres, avec une tasse remplie d’une demi-tasse de sel et d’un quart de tasse d’eau froide. Bien mélanger et attendre 12 heures dans un endroit à température stable. Le taux d’humidité relative devrait être de 75 %. Si votre hygromètre est réglable, réglez-le immédiatement.

Pour être confortable une pièce doit avoir une hygrométrie entre 40 et 60% et une température de 18 à 24°C

MESURE DE L'HUMIDITÉ RELATIVE

Comment mesurer l'humidité relative de l'air avec le psychromètre

On mesure l'humidité relative de l'air à l'aide de deux thermomètres, un thermomètre ordinaire (sec) et un thermomètre dont le bulbe est entouré d'un coton imbibé d'eau (mouillé). L'eau dans laquelle trempe le coton est à la température de l'air ambiant. Ce système de 2 thermomètres se nomme « psychromètre ».

• Un courant d'air passe autour des deux thermomètres. (On peut utilisé un petit ventilateur pour avoir une mesure plus précise.)
• Le thermomètre sec indique la température de l'air.
• Le thermomètre mouillé indique normalement une température plus basse que celle du thermomètre sec. C'est que de l'eau s'évapore du coton imbibé et on sait que l'évaporation produit un refroidissement À cause de l'évaporation, l'eau qui reste dans le coton se refroidit et le thermomètre indique une température plus basse que le thermomètre sec. Plus l'air est sec, plus il y a d'eau qui s'évapore du coton et plus la température du thermomètre mouillé est basse. La différence de température entre les deux thermomètres est donc d'autant plus grande que l'air est sec. Au contraire, si l'air est très humide, peu d'eau s'évaporera du coton et la température du thermomètre mouillé diminuera moins. Lorsque l'air est saturé (100 % d'humidité relative), il n'y a pas d'évaporation et le thermomètre mouillé indique la même température que le thermomètre sec.

La température indiquée par le thermomètre mouillé est aussi appelée le point de rosée.

Utilisez le tableau suivant pour calculer le pourcentage d'humidité relative de l'air.