Pourquoi y’a-t-il de la buée sur les fenêtres en hiver?

Comme vous avez déjà pu le constater en hiver on peut souvent observer de la buée sur les fenêtres, alors d’où vient cette eau « miraculeusement » apparue sur notre fenêtre?

Il s’agit en fait d’un phénomène que l’on retrouve dans beaucoup de situations comme, par exemple, la rosée le matin ou encore la « fumée blanche » que l’on produit quand on respire et qu’il fait très froid. En me baladant un peu sur le site j’ai découvert que ce sujet avait déjà été abordé dans l’article « L’eau dans tout ses états ». Néanmoins beaucoup de choses ont été dite sur le sujet, je me propose donc de faire un petit bilan.

La première chose à savoir c’est que tout corps pur liquide ou solide est en équilibre avec sa forme gazeuse… OK, super, mais ça veut dire quoi ça ?

Cette phrase tarabiscotée veut tout simplement dire que lorsqu’on a un liquide (de l’eau par exemple) au contact d’un gaz (l’air atmosphérique par exemple), il y ‘a une partie du liquide qui se transforme spontanément en gaz et que ce gaz peut redevenir liquide pendant que d’autre liquide se transforme en gaz, c’est ce qu’on appelle un équilibre dynamique. C’est là qu’intervient la notion de pression de vapeur saturante. Oulà Késako?!! En fait sous ce terme barbare se cache simplement le fait que la quantité de liquide qui se « transforme » en gaz est limitée (et on parle évidemment de petite quantité) et la pression de vapeur saturante correspond à la quantité maximale d’eau qui peut être sous forme gazeuse, c’est plus simple comme ça non ? Bon dernière chose a savoir c’est que cette « pression de vapeur saturante » ne dépend que de la température, et que plus celle-ci grimpe et plus il y a de liquide qui peut passer spontanément en gaz, et inversement, si la température baisse alors du gaz va repasser sous forme liquide.

Voilà maintenant on a toutes les clés pour comprendre d’où vient la buée sur les fenêtres et les autres phénomènes cités plus haut. Alors concrètement comment ça se passe ?

On est donc en hiver et on chauffe notre pièce à 20°C par exemple. En utilisant de l’eau pour différentes taches ou même simplement en respirant on va saturer la pièce d’eau sous forme gazeuse, qu’on ne voit évidemment pas puisque c’est du gaz incolore et inodore. Pour ceux qui sont friand de chiffres : à 20°C la pression de vapeur saturante de l’eau pure est de 23.4 mbar (Pression de vapeur saturante – Wikipedia 17/03/2010). Or il se trouve que nous sommes en hiver et que par conséquent les fenêtre sont beaucoup plus froides, par exemple 0°C à la surface intérieure de la fenêtre. La pression de vapeur saturante ne dépend que de la température, donc au contact de la fenêtre la quantité d’eau gazeuse que l’on trouve dans l’air devra être bien inférieure à la quantité que l’on trouve dans l’air de la pièce (à 0°C la pression de vapeur d’eau saturante est de 6.10 mbar (Pression de vapeur saturante – Wikipedia 17/03/2010) ). Et pour s’éliminer ce gaz excédentaire va tout simplement revenir à l’état liquide, c’est à dire se condenser, au contact de la fenêtre froide; d’où l’apparition de gouttelettes d’eau que l’on nomme buée ou par déformation de langage condensation. Le phénomène est exactement le même en ce qui concerne la rosée du matin ou de la respiration en hiver. Dans ce dernier cas il faut savoir que l’air qu’on expire sort de notre corps à 37°C et saturé en vapeur d’eau donc ça marche très bien.

Dernier petit point en ce qui concerne le givre. Il s’agit exactement du même procédé que celui expliqué précédemment à la différence qu’on se trouve là dans le cas de températures inférieures à 0°C et que l’eau est alors en « surfusion » un état un peu particulier qui fera probablement l’objet d’un prochain article.

Cet article est très simplifié. Je serais donc ravi d’approfondir dans les commentaires si nécessaire.