Come leggere il diagramma psicrometrico dell'aria umida

Tramite: O2O 15/06/2018
Difficoltà: facile
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Introduzione

Il diagramma psicrometrico indica le proprietà dell'aria, calcolate in base alla pressione atmosferica normale. Per gli altri livelli di pressione, le correzioni devono essere applicate opportune correzioni. L'entalpia totale dell'aria viene calcolata tramite i contributi della così detta componente "secca" e di quella "umida". La scala entalpia nel diagramma psicrometrico è riportata all'esterno del corpo principale. Le linee a pendenza costante si estendono in scala verso il lato destro del grafico. Il diagramma psicrometrico, sviluppato da Carrier e Grosvernor, è la rappresentazione grafica delle proprietà termodinamiche dell'aria umida, ossia una miscela composta da aria secca e vapor d'acqua. Con questa guida spiegheremo a grandi linee come leggere il diagramma psicrometrico dell'aria.

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Occorrente

  • diagramma psicrometrico
  • Conoscenze minime di termodinamica
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Grandezze di riferimento

Come prima cosa, occorre precisare che il diagramma si riferisce alla pressione atmosferica, pertanto la pressione p è sempre considerata costante ed è pari a 1,013 bar. Sull'asse delle ordinate troviamo: titolo X (g/Kg) detto anche "umidità assoluta", che indica la massa di vapor acqueo contenuta nell'unità di massa dell'aria secca. Sull'asse delle ascisse troviamo i valori di: temperatura di bulbo asciutto (°C) temperatura dell'aria umida misurata con un termometrico che favorisce lo scambio termico convettivo tra fluido e sensore. Temperatura di bulbo umido (°C) temperatura d'equilibrio cui arriva il sensore di un termometro, sul quale è stata avvolta una garza bagnata con acqua distillata in modo tale da avere una trasmissione ottimale ed uniforme del calore e poi investita da un flusso d'aria.

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Assi inclinati

Successivamente, su assi inclinati che sono le linee oblique che intercettano le curve, troviamo: volume specifico (mc/Kg) che è volume occupato dall'unità di massa dell'aria secca, che coincide con il volume specifico dell'aria secca. Entalpia specifica (Kj/Kg) che è data dalla somma delle singole componenti di aria secca e vapor d'acqua. Sulle curve troviamo: grado igrometrico (umidità relativa) ossia il rapporto tra la pressione del vapore surriscaldato presente nella miscela e la pressione del vapore saturo secco alla temperatura di miscela.

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Lettura del diagramma

Leggendo le curve del diagramma psicrometrico è possibile determinare le grandezze fisiche di interesse dalla conoscenza di 3 variabili di stato indipendenti. Si può usare il diagramma per stimare per via grafica le grandezze caratteristiche della miscela dopo una trasformazione termodinamica isobara e avvenga alla pressione scelta nel diagramma. Si può leggere la linea di saturazione, che separa la zona di nebbia (aria satura di vapore d'acqua) da quella di aria insatura. Le ascisse del diagramma corrispondono al valore nullo di umidità, detto aria secca.
Nella zona di aria insatura sono tracciate curve a umidità costante, e rette oblique, che sono le linee di raffreddamento adiabatico. L'unico punto di equilibrio di queste rette è l'intersezione con la linea di saturazione. Se il sistema è a temperatura TV, umidità assoluta Y e umidità relativa uR, rappresentata dal punto (TV, Y), al fine di raggiungere l'equilibrio, in condizioni di adiabaticità il punto si sposterà in alto seguendo la linea di raffreddamento, fino a raggiungere il punto (TS, YS) con temperatura di saturazione adiabatica TS e umidità YS, sulla linea di saturazione adiabatica.
A partire dal punto (TV, Y) è inoltre possibile determinare la temperatura di rugiada Tdew tracciando l'orizzontale dal punto fino a incontrare la linea di saturazione. A partire dalla temperatura si ricava infine il volume umido molare..

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Ripassare il concetto di variabili di stato ed umidità
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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