Che misure di un misuratore di umidità
L'umidità, una misura del vapore acqueo nell'aria, è una delle variabili misurate nella meteorologia di base. In realtà esistono diversi tipi di umidità, ma ciò che la maggior parte delle persone intende quando parla di "umidità" è umidità relativa. L'umidità relativa è definita dal Perry's Chemical Engineers' Handbook come "il rapporto del parziale pressione del vapore acqueo nella miscela alla pressione del vapore saturo dell'acqua a un valore prescritto temperatura."
In altre parole, l'umidità relativa è un modo indiretto di misurare quanto vapore acqueo c'è nell'aria in un dato momento, rispetto a quanto vapore acqueo l'aria può contenere al massimo. È espresso in percentuale. Quando l'umidità relativa raggiunge il 100%, il vapore acqueo nell'aria inizia a condensarsi di nuovo in acqua liquida: pioverà.
L'umidità relativa è utile da conoscere perché dà un'idea di quanto l'aria si senta "bagnata". Una bassa umidità relativa può portare a pelle secca, prurito e sete. L'elevata umidità relativa fa sembrare le temperature fredde più fredde e le temperature calde più calde. Quando il clima è molto caldo, l'elevata umidità compromette la capacità del corpo di raffreddarsi sudando. L'umidità relativa ha un impatto anche su macchinari delicati come i circuiti dei computer e sullo sviluppo di microrganismi e funghi. All'interno della casa, l'umidità elevata rende più probabile lo sviluppo di muffe, mentre l'umidità bassa facilita la diffusione del virus dell'influenza.
Per tutti questi motivi, e non solo, è utile essere consapevoli dell'umidità relativa. Collettivamente, qualsiasi strumento utilizzato per misurare l'umidità è indicato come igrometro, un misuratore di umidità.
Igrometro del punto di rugiada a specchio raffreddato
Uno dei tipi più precisi e moderni di igrometro è chiamato "igrometro con punto di rugiada a specchio raffreddato". Uno specchio si raffredda, causando la formazione di condensa sulla sua superficie. Maggiore è l'umidità relativa, maggiore è la formazione di condensa. Questo viene misurato utilizzando un sensore ottico che rileva le goccioline che distorcono la superficie liscia dello specchio. Questi igrometri sono dispositivi elettronici che richiedono competenze speciali per essere costruiti.
Igrometro di Leonardo
Il primo igrometro conosciuto fu inventato circa 500 anni fa da Leonardo da Vinci. Gli venne l'idea di pesare un gomitolo di lana, il cui peso sarebbe cambiato a seconda dell'umidità dell'aria. Questo non era un progetto molto efficace e sarebbe passato molto tempo prima che l'umidità relativa potesse essere misurata con precisione.
Igrometro a capello
Poco più di 200 anni fa, uno scienziato di nome Horace Bénédict de Saussure inventò un igrometro che coinvolgeva una ciocca di capelli, umana o animale. A seconda dell'umidità relativa, i capelli si restringono o crescono in lunghezza di una quantità molto piccola, allungandosi in condizioni di elevata umidità e restringendo in condizioni di bassa umidità. Quando i capelli vengono messi in tensione, questo cambiamento può essere misurato. Questi cosiddetti "igrometri a capello" sono utilizzati ancora oggi.
Psicrometro
Il tipo più noto di igrometro è chiamato "psicrometro". (La psicrometria è un campo dell'ingegneria che si occupa delle proprietà delle miscele di gas e vapore. "Psychro" è una radice greca che significa "freddo".) Uno psicrometro funziona utilizzando due termometri in tandem. Uno dei termometri viene mantenuto costantemente bagnato coprendolo con qualcosa come un panno umido. Quando l'acqua evapora dal panno, assorbe energia, abbassando la temperatura nelle immediate vicinanze. (È lo stesso motivo per cui il tuo costume da bagno si sente freddo dopo essere uscito da una piscina o da una vasca idromassaggio.) Questo la caduta di temperatura viene misurata dal termometro umido, che registra una temperatura inferiore rispetto a quella altrimenti voluto.
L'altro termometro rimane asciutto e viene utilizzato come riferimento. Misura la temperatura effettiva dell'aria. L'umidità relativa può quindi essere calcolata misurando la differenza nelle letture di temperatura tra questi due termometri. Se la differenza di temperatura è bassa, l'umidità relativa deve essere elevata, perché significa che meno acqua è in grado di evaporare dal panno che copre il termometro bagnato, il che a sua volta significa che l'aria ha già molta acqua dentro esso. Allo stesso modo, se la differenza di temperatura è elevata, l'umidità relativa deve essere bassa, poiché dal tessuto può evaporare più acqua.
Gli psicrometri sono efficaci solo se sono calibrati in modo molto preciso e devono essere ricalibrati frequentemente.