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ITN - Luigi Rizzo - Riposto Lumidità Lezioni di meteorologia.

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Presentazione sul tema: "ITN - Luigi Rizzo - Riposto Lumidità Lezioni di meteorologia."— Transcript della presentazione:

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2 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Lumidità Lezioni di meteorologia

3 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Il vapore acqueo nellatmosferaIl vapore acqueo nellatmosferaIl vapore acqueo nellatmosferaIl vapore acqueo nellatmosfera Evaporazione e tensione di vaporeEvaporazione e tensione di vaporeEvaporazione e tensione di vaporeEvaporazione e tensione di vapore Le grandezze igrometricheLe grandezze igrometricheLe grandezze igrometricheLe grandezze igrometriche Variazione dellumiditàVariazione dellumiditàVariazione dellumiditàVariazione dellumidità Misura dellumiditàMisura dellumidità Effetti dellumiditàEffetti dellumiditàEffetti dellumiditàEffetti dellumidità Indice degli argomenti

4 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Il vapore acqueo nellatmosfera Il vapore acqueo è presente nellaria in percentuale variabile. Il valore massimo è del 4%. Esso è distribuito quasi totalmente nella Troposfera. Proviene dalla evaporazione delle acque. Il vapore acqueo è presente nellaria in percentuale variabile. Il valore massimo è del 4%. Esso è distribuito quasi totalmente nella Troposfera. Proviene dalla evaporazione delle acque.

5 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Evaporazione +600 Fusione +80 Il vapore acqueo nellatmosfera Tale elemento è il più importante costituente dellatmosfera, principalmente perché lacqua, alle temperature terrestri, passa facilmente dallo stato liquido a quello di vapore con notevole assorbimento o liberazione di calore. Stato solido (Ghiaccio) Stato liquido (Acqua) Stato gassoso (Vapore) Sublimazione Sublimazione Condensazione Solidificazione -80 I passaggi di stato da sinistra a destra avvengono con assorbimento di calore; da destra a sinistra con liberazione di energia

6 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Evaporazione +600 Fusione +80 Il vapore acqueo nellatmosfera Poiché nei passaggi di stato la temperatura non varia, il calore assorbito o ceduto è detto CALORE LATENTE, mentre se lo stato di aggregazione non cambia, la temperatura varia ed il calore è detto SENSIBILE. Stato solido (Ghiaccio) Stato liquido (Acqua) Stato gassoso (Vapore) Sublimazione Sublimazione Condensazione Solidificazione -80 Il passaggio dallacqua a vapore avviene con assorbimento di una enorme quantità di calore, circa 600 Kcal/Kg di acqua. Tale calore latente di evaporazione viene successivamente ceduto nella fase di condensazione. Il vapore acqueo interviene in tutti i processi che portano alla formazione delle idrometeore e che danno luogo al ciclo idrologico

7 ITN - Luigi Rizzo - Riposto

8 Evaporazione e tensione di vapore Dallesperienza sappiamo che la quantità di vapore acqueo che può essere contenuto in una massa daria dipende dalla temperatura. Più alta è la temperatura maggiore risulta tale quantità. Dallesperienza sappiamo che la quantità di vapore acqueo che può essere contenuto in una massa daria dipende dalla temperatura. Più alta è la temperatura maggiore risulta tale quantità. Levaporazione inizia quando in un liquido le molecole raggiungono una energia tale da vincere le forze di attrazione e riescono a lasciare la superficie liquida formando vapore nello spazio sovrastante. Alcune molecole ricadono lungo la superficie e il processo continua fino a quando non si raggiunge un equilibrio dinamico con le molecole che lasciano il liquido. In tal caso si dice che il vapore è saturo EvaporazioneSaturazione

9 Evaporazione e tensione di vapore Se immaginiamo che tutto il vapore che si va formando non venga rimosso dalla superficie liquida, sarà facile dedurre che ad un certo punto il vapore raggiungerà una pressione tale per cui nessuna altra molecola potrà aggiungersi a quelle già esistenti, senza che unaltra le faccia spazio. La pressione esercitata dal vapore nellambiente si chiama pressione di saturazione del vapore o Tensione del vapore saturo La tensione di Vapore saturo dipende dalla temperatura. Se immaginiamo che tutto il vapore che si va formando non venga rimosso dalla superficie liquida, sarà facile dedurre che ad un certo punto il vapore raggiungerà una pressione tale per cui nessuna altra molecola potrà aggiungersi a quelle già esistenti, senza che unaltra le faccia spazio. La pressione esercitata dal vapore nellambiente si chiama pressione di saturazione del vapore o Tensione del vapore saturo La tensione di Vapore saturo dipende dalla temperatura. Saturazione Evaporazione Tensione di vapore Una volta raggiunta la saturazione solo un aumento della temperatura può permettere una nuova aggiunta di vapore. Infatti, con laumento della temperatura la densità del gas diminuisce ed aumenta la disponibilità dello spazio creandosi il posto per altre molecole. Si ha, in parole povere uno spostamento dellequilibrio a favore dellevaporazione in quanto altre molecole andrebbero ad aggiungersi a quelle preesistenti fino a raggiungere un nuovo stato di saturazione. Una volta raggiunta la saturazione solo un aumento della temperatura può permettere una nuova aggiunta di vapore. Infatti, con laumento della temperatura la densità del gas diminuisce ed aumenta la disponibilità dello spazio creandosi il posto per altre molecole. Si ha, in parole povere uno spostamento dellequilibrio a favore dellevaporazione in quanto altre molecole andrebbero ad aggiungersi a quelle preesistenti fino a raggiungere un nuovo stato di saturazione.

10 Evaporazione e tensione di vapore Si vede dalla figura che, approssimativamente, per ogni 10 gradi di aumento della temperatura la tensione si raddoppia Tensione di vapore Il grafico a lato rappresenta la curva empirica che dà la variazione di e (Tensione) al variare di T (Temperatura)

11 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Le grandezze igrometriche La quantità di vapore acqueo presente nellaria si può esprimere in diversi modi utilizzando le seguenti grandezze igrometriche : Umidità assoluta Umidità relativa Umidità specifica La quantità di vapore acqueo presente nellaria si può esprimere in diversi modi utilizzando le seguenti grandezze igrometriche : Umidità assoluta Umidità relativa Umidità specifica

12 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Le grandezze igrometriche LUmidità assoluta rappresenta la massa di vapore per metro cubo di aria umida. In termini di tensione di vapore si può definire come la tensione che il vapore esercita in un metro cubo di aria. Essa si esprime in g/m 3. Tale grandezza è usata per descrivere le caratteristiche dellumidità di una grande massa daria. LUmidità assoluta di una massa daria cresce rapidamente con il crescere della temperatura LUmidità assoluta è un parametro geografico che può essere applicato dalle regioni polari alle equatoriali. E una misura della quantità dacqua che può essere sottratta allatmosfera sotto forma di precipitazioni.

13 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Le grandezze igrometriche Le figure a lato mostrano come varia LUmidità assoluta con la latitudine e in che relazione sta con la temperatura media dellaria di superficie. I due tracciati sono simili perché la capacità dellaria di contenere vapore dacqua è determinata dalla temperatura La curva dellumidità assoluta mostra chiaramente che i valori più alti sono per la zona equatoriale, mentre verso i poli i valori diminuiscono rapidamente. Questa curva rappresenta abbastanza fedelmente landamento dellinsolazione La curva dellumidità assoluta mostra chiaramente che i valori più alti sono per la zona equatoriale, mentre verso i poli i valori diminuiscono rapidamente. Questa curva rappresenta abbastanza fedelmente landamento dellinsolazione

14 ITN - Luigi Rizzo - Riposto LUmidità Specifica rappresenta la massa di vapore presente in un Kg di aria umida. In termini di pressioni si può scrivere : Dove e è la tensione di vapore e p la pressione atmosferica. Essa si esprime in g/Kg LUmidità Specifica rappresenta la massa di vapore presente in un Kg di aria umida. In termini di pressioni si può scrivere : Dove e è la tensione di vapore e p la pressione atmosferica. Essa si esprime in g/Kg Le grandezze igrometriche Se laria che possiede lumidità specifica q, spostandosi da una regione allaltra della terra subisce espansioni o compressioni, riscaldamenti o raffreddamenti, senza che si verificano in essa evaporazione o condensazione, essa conserverà sempre la stessa umidità specifica q. Non è variata, infatti, né la massa dellaria né quella del vapore. q = 0,622 e p

15 ITN - Luigi Rizzo - Riposto LUmidità relativa è data dal rapporto tra la quantità di vapore presente nellaria e la quantità massima che lambiente può contenere alla medesima temperatura. Si può esprimere anche come il rapporto fra la tensione che il vapore esercita realmente e la tensione di saturazione che potrebbe raggiungere a quella temperatura T LUmidità relativa è data dal rapporto tra la quantità di vapore presente nellaria e la quantità massima che lambiente può contenere alla medesima temperatura. Si può esprimere anche come il rapporto fra la tensione che il vapore esercita realmente e la tensione di saturazione che potrebbe raggiungere a quella temperatura T Le grandezze igrometriche Per es. una umidità relativa del 10% sta ad indicare che il vapore esercita nellaria una tensione che è solo la decima parte di quella che potrebbe raggiungere a quella temperatura per saturarsi. Esso è, dunque, ben lontano dalle condizioni di saturazione. Allaumentare della temperatura diminuisce lumidità. Viceversa essa aumenta al diminuire della temperatura. Per es. una umidità relativa del 10% sta ad indicare che il vapore esercita nellaria una tensione che è solo la decima parte di quella che potrebbe raggiungere a quella temperatura per saturarsi. Esso è, dunque, ben lontano dalle condizioni di saturazione. Allaumentare della temperatura diminuisce lumidità. Viceversa essa aumenta al diminuire della temperatura. U = e E

16 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Variazione dellumidità LUmidità assoluta varia negli strati bassi dellatmosfera. I valori normali di tale parametro evidenziano un andamento legato alle variazioni periodiche della temperatura. Essa è massima in estate e minima in inverno ed ha un valore variabile da : 19.5 g/m3 equatore 10.0 g/m3 latitudini medie 03.0 g/m3 regioni artiche LUmidità assoluta varia negli strati bassi dellatmosfera. I valori normali di tale parametro evidenziano un andamento legato alle variazioni periodiche della temperatura. Essa è massima in estate e minima in inverno ed ha un valore variabile da : 19.5 g/m3 equatore 10.0 g/m3 latitudini medie 03.0 g/m3 regioni artiche 19.5 g/m g/m g/m3

17 Variazione dellumidità Le variazioni dellumidità relativa sono general- mente inverse da quelle della temperatura. Lescursione diurna registra, infatti, un minimo in corrispondenza della massima temperatura ed un massimo allalba. Le variazioni dellumidità relativa sono general- mente inverse da quelle della temperatura. Lescursione diurna registra, infatti, un minimo in corrispondenza della massima temperatura ed un massimo allalba.

18 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Effetti dellumidità LUmidità esercita uninfluenza determinante su alcune sensazioni fisiologiche e sulla conservazione di merci organiche e deperibili. Il corpo umano avverte sensazioni di insofferenza in presenza di un eccesso di umidità e di caldo. LUmidità è anche causa di danni alle merci perché può generare muffa, il germoglio del grano, corrosione di metalli, alterazione di prodotto chimici. La condensazione dellumidità si può avere direttamente sul carico o attraverso il fenomeno della parete fredda. I carichi igroscopici, quelli deperibili e quelli che generano gas sono particolarmente sensibili allumidità. LUmidità è anche causa di danni alle merci perché può generare muffa, il germoglio del grano, corrosione di metalli, alterazione di prodotto chimici. La condensazione dellumidità si può avere direttamente sul carico o attraverso il fenomeno della parete fredda. I carichi igroscopici, quelli deperibili e quelli che generano gas sono particolarmente sensibili allumidità. Zone di confort termo-igrometrico

19 ITN - Luigi Rizzo - Riposto Effetti dellumidità LUmidità esercita uninfluenza determinante su alcune sensazioni termiche del corpo umano. Il nostro corpo, infatti, per mantenere costante la sua temperatura deve disperdere nellambiente le calorie prodotte in eccedenza. La dispersione del calore avviene attraverso la pelle per convezione, per irraggiamento e mediante levaporazione del sudore. La perdita di calore con il sudore è condizionata dallumidità dellaria. La dispersione del calore avviene attraverso la pelle per convezione, per irraggiamento e mediante levaporazione del sudore. La perdita di calore con il sudore è condizionata dallumidità dellaria. In assenza di vento, quanto maggior è lumidità relativa dellaria che avvolge il corpo umano, tanto minore sarà levaporazione del sudore. Quando lumidità relativa raggiunge il 100% non può esservi evaporazione In assenza di vento, quanto maggior è lumidità relativa dellaria che avvolge il corpo umano, tanto minore sarà levaporazione del sudore. Quando lumidità relativa raggiunge il 100% non può esservi evaporazione T° | U% T° | U% Valori in °C delle temperature di effetto con calma di vento Valori in °C delle temperature di effetto con venti di 3m/sec


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