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 POURQUOI 
Janvier 2006

... Le linge sèche-t-il à température ambiante ?

Ou, en d'autres termes, pourquoi l'eau s'évapore-t-elle sans qu'on la chauffe ? Et à part la température, quels autres facteurs favorisent une plus grande évaporation ?
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Si l'on pose la question : "à quelle température l'eau s'évapore-t-elle ?", on entend souvent la (trop hâtive) réponse suivante : "à 100 °C"... Faux bien sûr, car il ne faut pas confondre ébullition et évaporation.

Comme le linge étendu dans votre buanderie, si vous laissez ce verre d'eau à l'air libre pendant suffisamment longtemps, l'eau qu'il contient s'évaporera complètement quelle que soit la température.

L'eau s'évapore en effet à toute température. Et heureusement : sans ce phénomène, la vaisselle que vous venez de faire et le linge que vous venez d'étendre ne sècheraient pas. Vous n'avez pas besoin de les porter à 100 °C.

Quand on parle d'évaporation, on entend le passage de l'état liquide à l'état de vapeur (d'eau) : or à une température de 20 °C et sous une pression atmosphérique normale, l'eau, nous le savons, est stable à l'état liquide. Pourquoi donc se transforme-t-elle en vapeur ?

L'agitation des molécules
Pour le comprendre, il faut se souvenir que la température mesure l'agitation des molécules. A température ambiante, il existe donc une certaine agitation (thermique) des molécules d'eau, agitation qui provoque l'éjection de plusieurs d'entre elles du liquide. Une fois éjectées, les molécules peuvent être renvoyées vers le liquide ou s'en éloigner, suivant les chocs qu'elles subissent avec les molécules d'air.

Bref, même si le processus est, à 20 °C, lent, il s'opère néanmoins : la vapeur d'eau est constituée des molécules éjectées du liquide qui se sont mélangées à l'air ambiant.

Qu'il s'agisse d'un verre plein d'eau laissé à l'abandon ou de votre veste trempée de pluie, l'évaporation s'effectuera-t-elle complètement si on attend suffisamment ? Intuitivement, on répondrait oui. Scientifiquement, on justifierait cette réponse par le fait que l'atmosphère a un volume infini.

Car dans une atmosphère confinée (si l'air dans lequel s'évapore l'eau a un volume fini), la concentration de vapeur d'eau ne va cesser d'augmenter (contrairement au cas précédent où elle se dilue à l'infini). Dès lors (et si on dispose d'assez de liquide), l'air va finir par être saturé en vapeur d'eau, ce qui correspond à la situation où autant de molécules d'eau sont éjectées du liquide qu'il n'y en a qui lui sont renvoyées.

Augmenter la température et les courants d'air
Donc, l'eau s'évapore à température ambiante (à toute température même), mais le processus est lent en général. Comment l'accélerer ? En augmentant la température ! Car on augmente l'agitation donc le nombre de molécules éjectées. Quand de l'eau bout (à 100 °C sous pression atmosphérique normale), personne ne peut nier qu'une grande quantité de vapeur d'eau est produite... Plus modestement, le linge au soleil sèchera plus vite qu'à l'ombre.

Au delà de la température, le vent joue aussi un rôle pour accélérer l'évaporation en faisant circuler l'air (et en éloignant rapidement du liquide les molécules d'eau éjectées, diminuant leurs chances d'y être renvoyées).

Ajoutons enfin qu'une faible pression atmosphérique (les molécules d'eau s'arrachent alors plus facilement du liquide) et une humidité faible (l'air est alors loin d'être saturé en vapeur d'eau) favorisent également l'évaporation.

 
 Jérôme Morlon, L'InternauteScience
 
Magazine Science
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