Diagramme P-h de l'eau : pression–enthalpie

Comment lire le diagramme P-h

Le diagramme pression–enthalpie représente la pression (échelle logarithmique) en fonction de l'enthalpie massique. C'est le diagramme habituel pour suivre des étapes de chauffage, de refroidissement, de détente et de compression, car la chaleur échangée à pression constante s'y lit directement comme une distance horizontale.

• La courbe d'ébullition (bleue) correspond au liquide saturé ; la courbe de rosée (orange) à la vapeur saturée. Elles se rejoignent au point critique (373,95 °C, 220,64 bar, h = 2088 kJ/kg).
• À gauche de la courbe d'ébullition : liquide comprimé. Sous le dôme : vapeur humide. À droite de la courbe de rosée : vapeur surchauffée.
• À une pression donnée, la largeur du dôme est la chaleur latente de vaporisation h_fg. Elle diminue quand la pression augmente et s'annule au point critique.

Isothermes et titre en vapeur

Les fines lignes grises sont des lignes de température constante. Dans la zone liquide, elles sont presque verticales : l'enthalpie de l'eau liquide dépend peu de la pression. Sous le dôme, elles sont horizontales, puisque l'ébullition à pression constante se fait à température constante. Dans la zone vapeur, elles descendent presque verticalement à basse pression, là où la vapeur se comporte comme un gaz parfait.

Sous le dôme, la position entre les deux courbes donne le titre en vapeur x, fraction massique de vapeur : h = h_f + x·h_fg. Exemple calculé par cette page : à 10 bar (179,9 °C) avec x = 0,9, h = 2575,7 kJ/kg.

Vous pouvez saisir directement un titre dans le champ « Titre en vapeur x » : le point se place sous le dôme à la pression courante.

Méthode

Sous le dôme, les propriétés sont les moyennes, pondérées par la masse, des états de liquide saturé et de vapeur saturée. En dehors du dôme, cette page recherche numériquement la température à partir de la pression et de l'enthalpie choisies, puis évalue les équations IAPWS-IF97 à cette température. Le domaine couvert est 0–800 °C jusqu'à 1000 bar. Voir aussi le diagramme T-s, le calculateur P-T et la table de vapeur saturée.