umidità dell'aria

Umidità dell'aria è la quantità di acqua nell'aria (atmosfera). La quantità di umidità che l'aria può assorbire dipende dalla sua aria temperatura.

Umidità dell'aria in fisica e tecnica

L'aria che non contiene alcun vapore acqueo si chiama aria secca, l'aria con contenuto di vapore acqueo aria umida. Per i calcoli fisici e le applicazioni tecniche si utilizzano spesso i seguenti modi per esprimere l'umidità dell'aria.

Umidità assoluta

L'umidità assoluta è la massa di vapore acqueo in un volume di aria umida. Si indica {\displaystyle \rho _{p}} e ha l'unità di misura kg.m^-3.^[1]

{\displaystyle \rho _{p}={\frac {p_{p}}{r_{p}.T}}}

dove:

• {\displaystyle p_{p}} - pressione parziale del vapore acqueo nell'aria alla temperatura data (Pa)
• {\displaystyle r_{p}} - costante specifica dei gas del vapore acqueo (J.K^-1.kg^-1)
• {\displaystyle T} - temperatura (K).

Umidità relativa

L'umidità relativa è il rapporto tra la quantità di umidità e la quantità massima possibile alla stessa temperatura. Si indica {\displaystyle \varphi } e si esprime in percento.^[1]

{\displaystyle \varphi ={\frac {m_{p}}{m''_{p}}}{\dot {=}}{\frac {p_{p}}{p_{s}}}}

dove:

• {\displaystyle m_{p}} - massa del vapore acqueo nell'aria alla temperatura data (kg)
• {\displaystyle m''_{p}} - massa massima del vapore acqueo nell'aria saturata alla temperatura data (kg)
• {\displaystyle p_{p}} - pressione parziale del vapore acqueo nell'aria alla temperatura data (Pa)
• {\displaystyle p_{s}} - pressione parziale del vapore acqueo nell'aria saturata alla temperatura data (Pa).

L'umidità relativa può assumere valori nell'intervallo 0 - 1 (0 - 100%).

Umidità specifica

L'umidità specifica è la massa di vapore acqueo per unità di massa di aria secca. Si indica {\displaystyle x} e ha l'unità di misura kg.kg_sv^-1.^[1]

{\displaystyle x={\frac {m_{p}}{m_{v}}}=0,622.{\frac {p_{p}}{p-p_{p}}}}

dove:

• {\displaystyle m_{p}} - massa del vapore acqueo nell'aria (kg)
• {\displaystyle m_{v}} - massa dell'aria secca (kg)
• {\displaystyle p_{p}} - pressione parziale del vapore acqueo nell'aria alla temperatura data (Pa)
• {\displaystyle p} - pressione dell'aria umida (totale) (Pa)

Umidità dell'aria in meteorologia

In meteorologia è definita da queste quantità (le prime tre sono indicate nel capitolo precedente):

• umidità assoluta dell'aria - quantità di vapore acqueo in grammi in 1 m³ d'aria
• umidità relativa (=proporzionale) dell'aria - umidità assoluta dell'aria divisa per l'umidità del vapore acqueo saturo (cioè la quantità massima di vapore acqueo) alla stessa temperatura nello stesso volume
• umidità specifica (=misurata) dell'aria - quantità di vapore acqueo in grammi in 1 kg d'aria secca
• deficit punto di rugiada - temperatura dell'aria meno temperatura del punto di rugiada
• pressione del vapore acqueo - pressione parziale del vapore acqueo in hPa
• complemento di saturazione - pressione del vapore in saturazione sull'acqua alla temperatura diurna meno la pressione reale del vapore

Nell'atmosfera l'acqua si trova in tutti e tre stati di aggregazione. Tra la superficie attiva e l'atmosfera avviene uno scambio continuo di umidità, che avviene attraverso il flusso turbolento e la diffusione molecolare. La quantità di vapore acqueo nell'aria ha influenza sul corso di diversi processi nell'atmosfera, ad esempio sulla bilancia del radiazione, sulla purezza dell'aria e simili.

Le variazioni delle caratteristiche dell'umidità dell'aria sono in genere correlate a modifiche periodiche della temperatura dell'aria. L'aria secca ha un'umidità relativa del 0 %, l'aria saturata di vapore acqueo ha un'umidità relativa del 100 %.

Classificazione dell'aria in base al suo contenuto di umidità

 

Zona di percezione gradevole dell'umidità dell'aria in funzione della temperatura del termometro a secco

In base al contenuto di umidità l'aria può essere divisa in:^[1]

1. aria non saturata - la pressione parziale del vapore acqueo nell'aria è minore della pressione del vapore saturo alla stessa temperatura,
2. aria saturata - la pressione parziale del vapore acqueo è uguale alla pressione del vapore saturo alla stessa temperatura,
3. aria supersaturata - aria saturata con un contenuto aggiuntivo di umidità in un altro stato di aggregazione: in forma di nebbia o nevischio.

Umidità e uomo

Se riscaldiamo in inverno l'aria fredda a una temperatura gradevole, anche con una quantità costante di vapore acqueo nell'aria, l'umidità relativa dell'aria diminuisce. Questo è causato dal fatto che all'aumentare della temperatura l'aria può assorbire una maggiore quantità di vapore acqueo. L'umidità dell'aria più gradevole per l'uomo è quando l'umidità relativa è del 50-60 %. Per questo motivo, durante climatizzazione e riscaldamento degli impianti negli edifici è necessario risolvere anche l'umidificazione o l'essiccazione dell'aria.