Istituto Tecnico Nautico “Gen. Rotundi” Manfredonia Istituto Tecnico Nautico “Gen. Rotundi” Manfredonia L’UMIDITA’ Alunno POTA Domenico Prof. Giovanni Totaro Corso di Meteorologia Classe IV TM a.s.2011/2012 Istituto Tecnico Nautico “Gen. Rotundi” Manfredonia

Il vapor acqueo nell’atmosfera Il vapor acqueo è presente nell’aria in percentuale variabile. Si va da dall’aria secca fino ad un massimo del 4% in volume. È quasi totalmente distribuito nella troposfera. Proviene dalla evaporazione dell’acqua dei mari, fiumi, laghi e il terreno bagnato e dalla traspirazione delle piante.

Ecco un esempio sulla evaporazione dell’acqua.

PASSAGGI DI STATO . L’acqua alle temperature terrestri passa facilmente dalla fase liquida a quella solida o alla evaporazione. Con notevole assorbimento o liberazione di calore. I passaggi di stato da sinistra a destra avvengono con ASSORBIMENTO di energia. Da destra a sinistra avviene una LIBERAZIONE di energia. (Alla Prossima diapositiva verrà mostrato i passaggi di stato)

Cambiamento di stato dell’acqua Il calore latente assorbito o ceduto è in KCal/Kg

Continuazione passaggi di stato 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. In particolare il passaggio di stato da acqua a vapore avviene con l’assorbimento di un enorme quantità di calore, circa 600 Kcal/Kgh2o detto anche calore LATENTE di EVAPORAZIONE, che viene poi ceduto nella fase di condensazione

Evaporazione e tensione di vapore L’evaporazione ha luogo quando in un liquido le molecole hanno energia tale da vincere le forze di attrazione e lasciare la superficie liquida formando un vapore nello spazio sovrastante. Alcune molecole ricadono sulla superficie ed il processo continua finchè non si raggiunge un equilibrio dinamico con le molecole che lasciano il liquido. Questo è chiamato vapore saturo, o meglio ambiente è saturo di vapore

Esempio di ambiente saturo di vapore Benefici per il corpo L'azione contemporanea del vapore e del calore aiuta la circolazione sanguigna e linfatica, scioglie le tossine e le scorie del metabolismo, favorendo la loro espulsione attraverso la sudorazione. Per queste proprietà, il bagno di vapore rappresenta quindi un'ottima arma contro la tensione e lo stress quotidiani. Ecco un esempio di ambiente- Saturo di vapore.

Tensione del vapore saturo Il vapore che si è formato esercita nell’ambiente una pressione o tensione. Si osserva che, all’aumentare della temperatura, la tensione di vapore aumenta rapidamente raddoppiando il valore ogni 10°c ~ (circa). Si chiama aria satura una miscela di aria secca e vapore acqueo in cui questo è saturo . Se la tensione di vapore nell’aria è inferiore a quella di saturazione si parla di aria umida.

Tensione del vapore saturo in funzione della temperatura Tensione del vapore saturo in funzione della temperatura. A 0°C la tensione è di 6.1 mb

Altri concetti sulla Saturazione Si possono anche avere condizioni per cui l’aria contiene più vapore di quello sufficiente per la saturazione. In tal caso si ha la sovrassaturazione. Le condizioni più generali possono essere rappresentate dal diagramma di stato dell’acqua, di li si può avere la curva dell’evaporazione già vista. La curva di fusione fornisce la temperatura la temperatura per la quale avviene il passaggio in funzione della tensione di vapore ed il ramo è poco inclinato sull’asse delle tensioni.

Diagramma di stato dell’acqua

Le grandezze igrometriche La quantità di vapore acqueo presente nell’aria si può esprimere in diversi modi, mediante le seguenti grandezze igrometriche: umidità assoluta; Umidità specifica; Umidità relativa;

L’umidità assoluta È il peso del vapor acqueo contenuto nell’unità di volume di aria secca (gv/m³). Non è usato in meteorologia perché non è un elemento rappresentativo per l’aria in quanto dipende dal volume. Non è facile da determinare.

L’umidità specifica Il peso è q del vapor acqueo contenuto in un kg di aria umida. Essa non varia finchè non ci sono condensazioni perciò è una grandezza rappresentativa delle masse d’aria. Con buona approsimazione è data da: q=0 622 e/q con e= tensione del vapore; p=pressione atmosferica

L’umidità relativa È data dal rapporto tra la quantità di vapore presente nell’aria e la quantità massima che l’ambiente può contenere alla stessa temperatura.

Temperatura di rugiada È la temperatura più bassa quanto più l’aria è secca. Se il punto di rugiada è superiore a quello di fusione, si ha la condensazione liquida. Se è al di sotto si ha formazione di cristalli di ghiaccio. Quando raffredda mantiene tale la pressione.

Foto di rugiada su una pianta

Misura dell’umidità La misura dell’umidità relativa si può fare in diversi modi, con strumenti chiamati igrometri e psicometri.

Igrometro Fondato sul principio della parete fredda, serve a determinare la tensione di vapore. Consta di un recipiente con una parte speculare contenente un liquido molto volatile, l’etere ed un termometro. Facendo gorgogliare dell’aria con la pompetta, si ha evaporazione dell’etere quindi un abbassamento di temperatura. Quando raggiunge il punto di rugiada si ha la condensazione del vapore acqueo nell’aria.

Igrometro di Chistoni E’ costituito da una scatola metallica con pareti speculari sostenuta da un supporto termicamente isolante. Una placchetta metallica speculare circonda parzialmente la scatola. Sulla sommità superiore vi sono tre fori: uno per alloggiare un tappo di gomma forato che permette l’inserimento di un termometro (mancante), uno per l’immissione di aria per mezzo di apposita pompetta in gomma (mancante) ed uno per l’evacuazione dei vapori di etere (il raccordo è mancante).

TermoIgrometro Classico in metallo, per il controllo del clima nelle serre. ø 100 mm, 105 g

Psicometro Lo psicrometro è uno strumento per misurare l'umidità dell'aria, che si avvale della differenza di temperatura tra un termometro asciutto e uno bagnato. È costituito da due termometri affiancati, di cui uno è chiamato bulbo secco e misura la temperatura dell'aria, mentre l'altro, avvolto in una garza di cotone imbevuta d'acqua distillata, è chiamato bulbo umido e misura la temperatura dell'acqua a contatto con l'aria l'evaporazione dell'acqua sottrae calore abbassandone la temperatura in misura inversamente proporzionale all'umidità dell'aria. La lettura dei due termometri permette di conoscere con tabelle o diagrammi l'umidità relativa e assoluta dell'aria.

Immagine di un Psicometro

Gli effetti dell’umidità L’umidità relativa oltre a dar luogo ai vari fenomeni meteorologici, esercita un’influenza determinante su alcune sensazioni fisiologiche e sulla conservazione efficiente di merci organiche o deperibili. Se temperature sono diverse da quello che gradisce l’uomo avrà sensazioni diverse da quello che è abituato normalmente.

Zone di comfort termo-igrometro