Umidità relativa (%RH): che cos'è e come si calcola

Comprendere le pressioni parziali è il primo passo per acquisire piena padronanza dei parametri relativi all'umidità. Il nostro viaggio inizia in riva al mare, disegnando un quadrato di un metro per un metro sulla sabbia. Ora immaginiamo una colonna d'aria che sale verso l'atmosfera e nello spazio, con un peso dell'aria di circa 10.300 kg. Questa massa d'aria genera pressione idrostatica con una forza di 101.325 N/m².

Ciò definisce un'unità di pressione chiamata Pascal [Pa]: Newton per metro quadrato.  Questa è la pressione totale. L'aria che respiriamo è una miscela di gas composta principalmente da azoto (N₂), ossigeno (O₂), vapore acqueo (H₂O), argon (Ar) e anidride carbonica (CO₂). Questi componenti possono essere racchiusi in un'espressione utilizzando la legge delle pressioni parziali di Dalton:

Il vapore acqueo è il componente che varia maggiormente in concentrazione e influisce in modo determinante sulle condizioni meteorologiche e climatiche, oltre che su numerosi processi industriali e altri aspetti della vita quotidiana. 

Sul nostro pianeta, l'acqua è presente in tre stati: solido, liquido e gassoso. La quantità massima di acqua in stato gassoso è dettata dalla temperatura: più è alta la temperatura, maggiore sarà la pressione parziale del vapore acqueo, il che significa che c'è più acqua disciolta nell'aria. La pressione massima del vapore acqueo a una temperatura specifica prende il nome di pressione di saturazione del vapore acqueo. La pressione del vapore acqueo non può superare questo limite e per dimostrare questo fatto basta guardare le nuvole nel cielo. Le nuvole si formano quando viene raggiunta la pressione di saturazione del vapore acqueo e l'ambiente non è più in grado di trattenere l'acqua allo stato di vapore, di conseguenza una parte si condensa in piccole gocce che cadono sotto forma di pioggia. L'

umidità relativa (%RH) indica la percentuale di vapore acqueo presente a una determinata temperatura rispetto al punto di saturazione. Quando piove, l'umidità nelle nuvole dove si formano le gocce è chiaramente al 100%. Sebbene le tecnologie e gli strumenti a nostra disposizione siano notevolmente migliorati nel corso degli anni, a volte il meteo ancora ci sorprende. Gli esseri umani cercano di controllare l'ambiente e ciò ha permesso di compiere grandi passi avanti nello sviluppo tecnologico e industriale. Siamo in grado di creare ambienti controllati in base alle nostre esigenze, che si tratti di asciugare la biancheria o di produrre tecnologie all'avanguardia con materiali altamente sensibili.

Che cosa hanno in comune una camicia di cotone bagnata che conduce i sali utilizzati per la produzione delle batterie al litio e un sensore polimerico a film sottile HUMICAP^®? La risposta è semplice: sono entrambi materiali igroscopici, ovvero che attraggono le molecole d'acqua dall'ambiente circostante finché non raggiungono uno stato di equilibrio. Qui, l'umidità relativa (RH) gioca un ruolo importante poiché l'equilibrio igrometrico (EMC) di un materiale è strettamente correlato al livello di umidità relativa. Fortunatamente, le batterie dei telefoni cellulari sono prodotte in un ambiente controllato e offrono un grado di protezione capace di tollerare spruzzi d'acqua occasionali. E la camicia di cotone che si è bagnata con la pioggia? Di certo non si asciuga bene all'aperto mentre piove, anche se è al riparo dall'acqua. È però possibile aumentare in modo significativo la sua velocità di asciugatura mettendola in un'asciugatrice. Perché la camicia si asciuga più rapidamente ad alte temperature? C'è meno umidità all'interno dell'asciugatrice? Per dirla in breve, l'aria è relativamente più secca a temperature elevate. Ciò significa che l'umidità relativa (RH) all'interno dell'asciugatrice è più bassa e la camicia in cotone cerca quindi di raggiungere l'equilibrio con l'ambiente circostante, asciugandosi.

L'umidità relativa (RH) è il rapporto tra la pressione del vapore acqueo e la pressione del vapore di saturazione a una determinata temperatura. Per ulteriori informazioni su come calcolare l'umidità relativa, le quantità correlate e molti altri parametri associati all'umidità, scarica il nostro e-book tecnico sulle formule di conversione.