Che cosa indica il punto di rugiada
L’aria contiene vapore acqueo fino a un limite che cresce rapidamente con la temperatura. Il punto di rugiada è la temperatura a cui l’aria va raffreddata, a pressione e contenuto d’acqua costanti, per raggiungere quel limite: al di sotto, l’acqua condensa sulle superfici. A differenza dell’umidità relativa, il punto di rugiada non cambia quando l’aria viene riscaldata o raffreddata, per questo è la grandezza da sorvegliare per aria compressa, celle frigorifere, quadri elettrici e processi di essiccazione.
Come si calcola
Il calcolatore usa la formula della pressione di vapore saturo raccomandata dall’Organizzazione meteorologica mondiale (OMM n. 8, da Sonntag 1990):
ew(t) = 6.112 × exp(17.62 t / (243.12 + t)) hPa
La pressione di vapore effettiva è e = ew(t) × UR / 100. Il punto di rugiada è la temperatura alla quale ew è uguale a e, ottenuta invertendo la stessa formula. Sotto 0 °C il calcolatore dà anche il punto di brina, con la formula sul ghiaccio 6,112 × exp(22,46 t / (272,62 + t)). Inserite l’umidità relativa oppure il punto di rugiada; l’altro valore viene calcolato.
Dalla pressione di vapore derivano:
- Umidità assoluta, grammi d’acqua per metro cubo d’aria: e / (Rv T) con Rv = 461,5 J/(kg·K)
- Rapporto di mescolanza, grammi d’acqua per chilogrammo d’aria secca: 622 × e / (p − e); dipende dalla pressione dell’aria
- Entalpia specifica, il contenuto di calore per chilogrammo d’aria secca usato nei calcoli di climatizzazione ed essiccazione
Esempio di calcolo
Aria a 20 °C e 50 % di umidità relativa, pressione al livello del mare:
- Pressione di vapore 11,66 hPa (saturazione 23,33 hPa)
- Punto di rugiada 9,3 °C: un tubo d’acqua fredda a 8 °C trasuda
- Umidità assoluta 8,62 g/m³, rapporto di mescolanza 7,24 g/kg
- Entalpia 38,5 kJ/kg
A 25 °C e 60 % il punto di rugiada sale a 16,7 °C.
Umidità relativa sotto 0 °C
Per convenzione l’umidità relativa è riferita all’acqua liquida anche sotto zero; così la indicano i servizi meteorologici e la maggior parte dei sensori di umidità. Sul ghiaccio la pressione di saturazione è più bassa: un’aria che segna meno del 100 % rispetto all’acqua può essere già satura rispetto al ghiaccio. La brina si forma al punto di brina, leggermente sopra il punto di rugiada.
Precisione
La formula concorda con i valori di riferimento IAPWS entro circa lo 0,3 % tra −45 e 60 °C, molto meglio di qualsiasi sensore di umidità in campo. In pratica l’incertezza deriva dalla misura: un sensore da ±2 % UR a 20 °C e 50 % dà un’incertezza di circa ±0,6 °C sul punto di rugiada. Ad alta pressione il fattore di incremento aggiunge circa lo 0,4 % alla pressione di vapore; per l’aria compressa alla pressione di linea usate un sensore di punto di rugiada in pressione invece di convertire una lettura atmosferica.
Errori frequenti
Confrontare umidità relative a temperature diverse. Il 50 % a 30 °C contiene più del doppio dell’acqua del 50 % a 15 °C. Confrontate punti di rugiada o rapporti di mescolanza.
Trascurare i punti freddi. La condensa si forma sulla superficie più fredda, come la parete di un quadro d’inverno o un tubo non isolato, non alla temperatura dell’aria misurata nel locale.
Confondere punto di rugiada e punto di brina. Sotto 0 °C, le specifiche per aria strumenti e congelatori a volte indicano il punto di brina; verificate quale usa la scheda tecnica.
Domande frequenti
Funziona in °F?
Sì. Usate il selettore °C/°F in alto nella pagina; tutte le temperature lo seguono.
Quale pressione devo inserire?
La pressione totale dell’aria. 1013,25 hPa è la pressione normale al livello del mare; influisce solo sul rapporto di mescolanza e sull’entalpia, non sul punto di rugiada né sull’umidità relativa.
Posso convertire l’uscita in corrente di un trasmettitore di umidità?
Scalate il segnale 4–20 mA in % UR o in °C di punto di rugiada con il convertitore 4–20 mA, poi inserite il valore qui.