| L’umidità relativa
L’umidità relativa è il rapporto percentuale fra la quantità di vapore contenuto in una massa d’aria e la quantità massima che la stessa massa ne può contenere, a parità di temperatura e pressione. L’umidità relativa rappresenta perciò anche il rapporto espresso in per cento tra l’umidità specifica effettiva e l’umidità specifica massima dell’aria alla stessa temperatura.
Cerchiamo di chiarire meglio questo rapporto, che è fondamentale per comprendere il verificarsi di certi fenomeni meteorologici. Supponiamo di prendere una massa d’aria qualunque, per esempio quella contenuta in una stanza, e, mantenendone costante la temperatura, di immettervi vapore acqueo (usando, ad esempio, un vaporizzatore); si noterà che per un po’ di tempo l’aria continuerà ad assorbire il vapore immesso, ma ad un certo punto sulle pareti si formerà un velo d’acqua liquida e la stanza si riempirà di nebbia. Ciò avviene perché l’aria della stanza è diventata satura, cioè contiene tutta l’umidità che può contenere, e quella che si continua a immettere viene “espulsa” sotto forma di acqua allo stato liquido.
Quando una massa d’aria si satura, la sua umidità relativa è del 100%, in quanto il rapporto fra l’umidità contenuta e la massima contenibile è uguale a 1. La temperatura dell’aria alla quale si verifica la saturazione in condizioni di pressione e di quantità di vapore costanti, si chiama temperatura del punto di rugiada (td), o, più semplicemente, punto di rugiada. La temperatura di rugiada è tanto più bassa quanto più l’aria è secca. Se la temperatura di rugiada è al di sopra del punto di congelamento, quando l’aria si satura si ha condensazione in forma di nebbia o rugiada, mentre se è al di sotto si ha sublimazione in forma di cristalli di ghiaccio che danno origine alla brina.
Se ora torniamo alla stanza piena di nebbia e ne innalziamo la temperatura, notiamo che la nebbia si dissolve e l’acqua sulle pareti evapora. Ciò succede perché, innalzando la temperatura dell’aria, pur avendo lasciata invariata la quantità di acqua presente, si è accresciuta la capacità dell’aria di contenere vapore. In altre parole si è abbassata l’umidità relativa al di sotto del 100%, e l’aria non è più satura.
Concludendo, per far raggiungere la saturazione a una massa d’aria si possono seguire due vie.
La prima consiste nell’immettere nuovo vapore nell’aria, e in tal caso si aumenta il rapporto:
vapore contenuto
Ur = —————————————–
vapore massimo contenibile
facendo crescere il valore al numeratore.
La seconda consiste nel raffreddare la massa d’aria lasciando invariata la quantità di vapore esistente; in tal caso, siccome la quantità massima di vapore contenibile varia in modo direttamente proporzionale alla temperatura dell’aria, si fa raggiungere il valore 1 al rapporto, facendone diminuire il denominatore. Col seguente esempio numerico pensiamo di poter chiarire definitivamente il fenomeno. Un metro cubo d’aria alla temperatura di 20°C, contenendo 10 grammi di vapore, ha un’umidità relativa del 50%. Lo stesso metro cubo d’aria contenente gli stessi 10 grammi di vapore, se portato alla temperatura di 10°C diventa saturo, cioè la sua umidità relativa diventa del 100%, e la temperatura di 10°C costituisce la temperatura di rugiada (valori approssimati).
L’umidità relativa è chiamata anche stato igrometrico dell’aria, poiché ne rappresenta il grado di saturazione.
Quanto minore è l’umidità relativa, tanto più l’aria è secca, e quindi suscettibile di favorire l’evaporazione e ricevere altro vapore; viceversa, quanto maggiore è l’umidità relativa, tanto più l’aria è umida, e quindi tanto minore è la sua capacità di favorire l’evaporazione e di ricevere altro vapore.
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