Umidità

Umidità condensata su una finestra

L'umidità è la misura della quantità di vapore acqueo presente nell'atmosfera (o in generale in una massa d'aria).

Misurazione dei parametri di umidità

Per approfondire, vedi le voci Umidità assoluta, Umidità specifica e Umidità relativa.

Vari sono i parametri significativi:

• Umidità assoluta: è la quantità di vapore acqueo espressa in grammi contenuta in un metro cubo d'aria. L'umidità assoluta aumenta all'aumentare della temperatura, l'umidità di saturazione aumenta più che proporzionalmente quindi l'umidità relativa tende a scendere. Quando un abbassamento di temperatura porta a far coincidere l'umidità assoluta con quella di saturazione si ha una condensazione del vapore acqueo e il valore termico prende il nome di temperatura di rugiada. In corrispondenza di questo valore se si ha una superficie fredda si ha la rugiada (brina a valori sotto lo zero), se la condensazione riguarda uno strato sopra il suolo si ha la nebbia.
  È un valore poco apprezzabile e per questo si preferisce l'utilizzo dell'umidità specifica.
  L'umidità assoluta può essere espressa in termini di peso di acqua per volume di atmosfera o in pressione parziale relativa del vapore rispetto agli altri componenti atmosferici (kg/m³ o Pa).

• Umidità specifica: è il rapporto della massa del vapore acqueo e la massa d'aria umida; in letteratura si può trovare anche un'altra definizione: il rapporto tra la massa del vapore acqueo e la massa d'aria SECCA. In termodinamica si preferisce questa seconda definizione perché, rapportandosi alla massa di aria secca, questa non varierà mai nei normali processi termodinamici (sopra la temperatura di 132 K), al contrario della massa di aria umida (per esempio: con la condensazione del vapore nell'aria umida, il fluido può essere facilmente sottratto).

• Umidità relativa: indica il rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuto da una massa d'aria e la quantità massima (cioè a saturazione) che il volume d'aria può contenere nelle stesse condizioni di temperatura e pressione. Alla temperatura di rugiada l'umidità relativa è per definizione del 100%. L'umidità relativa è un parametro dato dal rapporto tra umidità assoluta e l'umidità di saturazione. È svincolato dalla temperatura e dà l'idea del tasso di saturazione del vapore atmosferico, e delle ripercussioni sui fenomeni evapotraspirativi delle colture. Il deficit di saturazione è dato dalla differenza tra umidità assoluta e umidità di saturazione.
  Esempio: se una massa d'aria ha una temperatura propria, ad esempio, di 15 °C con una quantità di umidità relativa pari al 50%, affinché tale umidità possa raggiungere il 100% (saturazione) a pressione costante, e, magari depositarsi (condensazione) sarà necessario abbassare la temperatura della massa d'aria, ad esempio, di 5 °C, portarla cioè da 15 °C a 10 °C.

Caratteristiche

La quantità di vapore che può essere contenuta da una massa d'aria decresce al diminuire della temperatura e diventa quasi nulla a -40° (Questo valore coincide nelle scale Celsius e Fahrenheit).

Il quantitativo massimo di umidità contenibile per volume dipende dalla temperatura; si intende per umidità di saturazione o tensione di saturazione il quantitativo massimo di vapore acqueo contenibile a quella temperatura (equilibrio tra molecole che evaporano e molecole che condensano). In situazioni reali la saturazione è influenzata anche dalle caratteristiche dell'acqua evaporante (fase, sostanze disciolte e loro carica, forma della superficie evaporante). Si definisce per questo una temperatura di saturazione adiabatica.

Effetti

Questo valore condiziona:

• la formazione delle nubi e le precipitazioni;
• l'evapotraspirazione del suolo;
• lo sviluppo degli organismi viventi (ad esempio, in agrometeorologia, lo sviluppo di parassiti fungini).

Valori

Un valore di umidità relativa pari al 100% non implica che la totalità della massa d'aria sia composta da acqua o vapore, ma che quella massa d'aria contiene la massima quantità di vapore contenibile in quelle condizioni senza che si abbia condensazione: in queste situazioni la possibilità di precipitazioni è molto elevata.

L'umidità specifica, essendo misurata in g/kg, risulta essere poco immediata nella descrizione della quantità di vapore. Per ottenere il valore in percentuale è sufficiente dividere tale valore per 10 (bisogna prima convertire i grammi in kg e poi moltiplicare per 100).

Umidità nei vari ambienti

Valori estremamente bassi di umidità relativa minima diurna (5% o poco meno, anche nelle ore notturne può rimanere molto contenuta) si riscontrano generalmente nei deserti, per esempio nella regione sahariana. Anche negli aerei è particolarmente bassa, intorno al 12%.

Durante le giornate di pioggia l'umidità relativa dell'aria in ambiente esterno raggiunge tipicamente valori dell'80-90%.

L'umidità relativa dell'aria in situazioni di benessere varia da 35 a 65%; non dovrebbe mai essere superato il valore di 50% con temperature maggiori di 26 °C.

Strumenti di misurazione

Per poter ricavare l'umidità specifica, si utilizza il nomogramma di Herloffson, che è una cartina con riportati molte griglie di più valori e dal risultato del loro incrocio si ottiene il valore massimo d'umidità specifica per quelle condizioni.

Lo strumento usato per misurare l'umidità relativa si chiama igrometro la cui scala è graduata da 0% a 100%.

Tra gli strumenti per la misurazione dell'umidità atmosferica vi sono:

• Igrometro a capello
• Igrografo
• Psicrometro.

Umidità negli edifici

La presenza di umidità eccessiva nei muri e nell'aria all'interno degli edifici è un fattore di degrado diffuso ed insidioso, in quanto può compromettere le finiture, la stabilità strutturale degli edifici e la vivibilità degli ambienti.

I principali fenomeni che determinano problemi di umidità negli edifici sono:

• infiltrazioni: ad esempio dovute alla non integrità della copertura dell'edificio;
• capillarità: l'acqua può risalire per capillarità all'interno dei muri dell'edificio, se non adeguatamente protetti, soprattutto nelle zone basamentali;
• condensazione: dovuta alla presenza di superfici fredde all'interno dell'edificio (per esempio in corrispondenza di ponti termici o di pareti esterne isolate male) o all'interno di strati isolanti permeabili al vapore posti nelle pareti esterne.

Voci correlate

• Deliquescenza
• Efflorescenza
• Igroscopia
• Impermeabilità
• Traspirabilità dei materiali
• Umidità relativa
• Umidità specifica

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