Contenuto
- Che misuratore di umidità misura
- Igrometro raffreddato a punto di rugiada a specchio
- Igrometro di Leonardos
- Igrometro per capelli
- psicrometro
Che misuratore di umidità misura
L'umidità, una misura del vapore acqueo nell'aria, è una delle variabili misurate nella meteorologia di base. Esistono in realtà diversi tipi di umidità, ma ciò che la maggior parte delle persone intende quando parlano di "umidità" è l'umidità relativa. L'umidità relativa è definita dal Manuale degli ingegneri chimici di Perrys come "il rapporto tra la pressione parziale del vapore acqueo nella miscela e la pressione di vapore saturo dell'acqua ad una temperatura prescritta".
In altre parole, l'umidità relativa è un modo indiretto di misurare la quantità di vapore acqueo presente nell'aria in un determinato momento, rispetto alla quantità di vapore acqueo che l'aria può contenere al massimo. È espresso in percentuale. Quando l'umidità relativa arriva al 100 percento, il vapore acqueo nell'aria inizia a condensarsi in acqua liquida: pioverà.
L'umidità relativa è utile da sapere perché dà un'idea di quanto "umida" sia l'aria. Una bassa umidità relativa può portare a secchezza della pelle, prurito e sete. L'umidità relativa elevata rende le temperature fredde più fredde e le temperature calde più calde. Quando il clima è molto caldo, l'umidità elevata compromette la capacità del corpo di rinfrescarsi sudando. L'umidità relativa ha anche un impatto 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 della muffa, mentre la bassa umidità facilita la diffusione del virus dell'influenza.
Per tutti questi motivi e altro, è utile essere consapevoli dell'umidità relativa. Collettivamente, uno qualsiasi degli strumenti utilizzati per misurare l'umidità viene definito igrometro, un misuratore di umidità.
Igrometro raffreddato a punto di rugiada a specchio
Uno dei tipi più precisi e moderni di igrometro è chiamato "igrometro con punto di rugiada a specchio raffreddato". Uno specchio viene raffreddato, causando la formazione di condensa sulla sua superficie. Maggiore è l'umidità relativa, più forme 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 la costruzione.
Igrometro di Leonardos
Il primo igrometro noto fu inventato circa 500 anni fa da Leonardo da Vinci. Ha avuto 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 accuratamente.
Igrometro per capelli
Poco più di 200 anni fa, uno scienziato di nome Horace Bénédict de Saussure ha inventato un igrometro che coinvolge una ciocca di capelli, da umani o animali. A seconda dell'umidità relativa, i capelli si restringono o si allungano in lunghezza di una quantità molto piccola, crescendo più a lungo in alta umidità e restringendosi in bassa umidità. Quando i capelli sono messi in tensione, questo cambiamento può essere misurato. Questi cosiddetti "igrometri per capelli" sono ancora oggi utilizzati.
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 continuamente mantenuto bagnato essendo coperto con qualcosa di simile a un panno bagnato. Mentre l'acqua evapora dal panno, assorbe energia, abbassando la temperatura nelle immediate vicinanze. (È la stessa ragione per cui il costume da bagno si sente freddo dopo essere uscito da una piscina o vasca idromassaggio.) Questo calo di temperatura viene misurato dal termometro bagnato, che registra una temperatura inferiore rispetto a quella che altrimenti farebbe.
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 di letture della 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 al suo interno. Allo stesso modo, se la differenza di temperatura è elevata, l'umidità relativa deve essere bassa, poiché più acqua è in grado di evaporare dal panno.
Gli psicrometri sono efficaci solo se sono calibrati in modo molto preciso e devono essere ricalibrati frequentemente.