Cos'è e come può essere calcolato il punto di rugiada?
Il punto di rugiada è uno stato termodinamico molto particolare caratteristico di una miscela che si trova in equilibrio tra lo stato fisico di liquido e quello di gas. Questo equilibrio avviene in determinate condizioni pressione e temperatura dipendenti.
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Che cosa è il punto di rugiada?
Abbiamo detto nell'introduzione che il punto di rugiada si ha in un sistema con 2 o più elementi, un esempio classico è una miscela di acqua e aria.
Quando, mantenendo la temperatura costante, si diminuisce la pressione l'acqua diventerà vapore ma non completamente, costituendo un sistema bifase.
Rapportandoci a questo esempio si può scrivere la definizione: il punto di rugiada è quel valore che indica, per un certo valore di pressione, la frazione molare di acqua in stato gassoso nell'aria.
Quindi indica, in poche parole, l'umidità specifica dell'aria.
In caso che la pressione rimanga costante e sia la temperatura la variabile allora la frazione molare di vapor acqueo nell'aria definirà l'umidità assoluta.
Anche l'umidità relativa è un valore associato al punto di rugiada visto che un valore alto di questa indica che si è vicini al punto di rugiada.
Infatti se il valore di umidità relativa è massima, e quindi coincide con il valore di 100%, il punto di rugiada coinciderà con il valore della temperatura.
Per riuscire ad avere una miglior comprensione definirò brevemente i modi con cui si può esprimere l'umidità:
- Umidità specifica: è una grandezza fisica che definisce il rapporto tra la massa del vapor acqueo e la massa di aria umida.
- Umidità assoluta: è semplicemente la densità del vapor acqueo in una definita massa d'aria; quindi sarà un rapporto massa di vapore e volume d'aria.
- Umidità relativa: è più complessa ed esprime la massa dell'umidità dell'aria calcolata attraverso un rapporto della pressione parziale del vapor d'acqua e la pressione del vapore saturo, il tutto espresso in percentuale.
Come si calcola?
Questo parametro chiamato ormai comunemente anche in italia: dew point si calcola conoscendo i valori della temperatura dell'aria e dell'umidità relativa, di cui ho spiegato precedentemente la modalità per calcolarla a sua volta.
Quindi conoscendo i dati basta applicare la seguente formula:
Tdp = t - c x (2 - log Ur)
- Tdp è la temperatura di dew point
- t è la tenperatura dell'aria
- c è un valore numerico adimensionale che corrisponde a 31,25
- log si intende logaritmo in base 10
- Ur è l'umidità relativa
Con questa formula quindi si otterrà la temperatura dell'aria proprio nel momento di condensazione e quindi al punto di rugiada.