Come calcolare l'umidità relativa dell'aria

tramite: O2O
Difficoltà: facile
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Introduzione

Molteplici fenomeni atmosferici che definiscono il cosiddetto "ciclo dell'acqua", quindi la vita stessa nel nostro pianeta, sono legati alla presenza fino a circa 10 km di altezza nell'atmosfera terrestre di un quantitativo di vapore d'acqua. Per fare esempi comuni, quando prendiamo una lattina o una bottiglia dal frigo notiamo la formazione di goccioline, proprio perché l'oggetto con bassa temperatura appena estratto dal frigo raffredda la quantità di vapore d'acqua presente nell'aria facendolo condensare. Spiegherò brevemente come calcolare questa abbondanza. L'abbondanza del vapor acqueo, in un determinato luogo, ad un istante fissato, è descritta da una grandezza fisica chiama umidità relativa.

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Occorrente

  • Conoscenze base di fisica
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Prima di andare a riportare l'enunciato che ci permette di calcolarla, definiamo innanzitutto il concetto di "Pressione del vapore saturo". Chiamiamo pressione del vapore saturo la pressione esercitata dal vapore sulle pareti del recipiente che lo contiene quando l'evaporazione cessa, in poche parole è la massima pressione permessa per un vapore ad una temperatura fissata. Possiamo immaginare un recipiente chiuso con un certo volume di acqua liquida che facciamo evaporare riscaldandolo. Vedremo che si arriverà in un punto, non fornendo più calore alla quantità di acqua, quindi mantenendo costante la temperatura, che l'evaporazione smetterà di avvenire, l'ambiente del recipiente si dice "saturo" di vapore. Calcoliamo con un manometro la pressione: per quella temperatura sarà la pressione del vapore saturo di acqua.

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Possiamo ora definire l'umidità relativa dell'aria: è il rapporto tra la pressione del vapore dell'acqua misurato (in un dato luogo e istante) e la pressione del vapore saturo dell'acqua nelle stesse condizioni e quindi alla stessa temperatura. In formula: Hr (umidità relativa)=Pa (pressione dell'acqua)/Ps (pressione del vapore saturo)

Continua la lettura
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Adesso applichiamo la formula nel particolare. Per esempio, misuriamo che in una certa zona la pressione del vapore d'acqua è di Pa=1.4 kPa e la temperatura è di 20° C. Ricerchiamo nelle tabelle rintracciabili in qualsiasi testo di fisica o su internet stesso il valore della pressione del vapore saturo di acqua a 20° C e calcoliamo l'umidità relativa. Hr=1.4kPa/2.3kPa (pressione del vapore saturo dell'acqua a 20°C)= 0,61=61% poiché lo abbiamo moltiplicato per 100. Ora che conosci la definizione specifica di umidità relativa, puoi dedurre ad esempio il perché un valore alto della stessa comporti un rallentamento nel processo dell'evaporazione del sudore (pressione del vapore d'acqua vicino a quella del vapore saturo) mentre una bassa umidità la favorisca, rendendo il processo di termoregolazione più efficiente e procurandoci la sensazione di fresco.

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