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Umidità relativa, assoluta e specifica

Pubblicato da S&P          20/06/2023          Lettura: 4 min.

L'umidità presente nell'aria ha un'influenza importante sulla nostra vita quotidiana, poiché influisce sulla nostra salute, sul nostro comfort e anche su una moltitudine di oggetti, materiali, agricoltura e processi produttivi. I concetti di umidità assoluta e umidità relativa sono molto usati, mentre l'umidità specifica non lo è tanto, ma andiamo a definirli tutti e tre:

Umidità assoluta

L’umidità assoluta è la quantità di vapore acqueo (comunemente misurata in grammi) contenuta in un certo volume d’aria (di solito un m3). Pertanto, l’umidità assoluta sarà misurata in grammi di vapore acqueo per metro cubo d’aria.

Umidità specifica

È lo stesso concetto di umidità assoluta, ma cambiando le unità di misura; in questo caso si parla di kg di vapore acqueo per kg di aria secca. Sia nell’umidità assoluta che in quella specifica, l’acqua è sempre sotto forma di vapore (gas).

Umidità relativa (UR)

È il rapporto tra la quantità di vapore acqueo contenuto nell’aria (umidità assoluta) e la quantità massima che l’aria sarebbe in grado di contenere a quella temperatura (umidità assoluta di saturazione).

L’immagine di seguito mostra il diagramma psicrometrico, un grafico che rappresenta appieno il comportamento dell’umidità dell’aria. Non è lo scopo di questo articolo spiegare dettagliatamente il funzionamento di questo diagramma, ma lo utilizzeremo per una migliore comprensione del concetto di umidità relativa.

Grafico umidità

Supponiamo di essere nel punto blu del diagramma: abbiamo aria a 20º (linea nera verticale nel diagramma) con 50% UR (curva rossa) e vediamo che l’umidità specifica è 0,0075 kg di acqua per kg di aria secca (asse verticale a destra). Se si aggiunge acqua a quell’aria senza cambiare la temperatura (punti gialli successivi), quell’aria è in grado di assorbire quell’acqua sotto forma di vapore, quindi non vedremo acqua liquida, ma quando si raggiungono 0,015 kg di acqua per kg di aria, l’aria secca non è più in grado di assorbire acqua sotto forma di vapore: abbiamo quindi raggiunto quella che si chiama saturazione. Se si continua ad aggiungere acqua, questa non diventerà più vapore ma rimarrà in forma liquida.

In questo esempio possiamo verificare il significato di umidità relativa, infatti vediamo che nel punto blu l’aria contiene 0,0075 kg di acqua/kg di aria secca, e che alla stessa temperatura, in condizioni di saturazione, l’aria ne conterrebbe 0,015 kg di acqua/kg di aria secca; diciamo quindi che in quel punto la UR è del 50% perché 0,0075 è il 50% di 0,015.

Potremmo continuare con un esempio in cui la temperatura viene variata e vedere cosa succede con l’umidità specifica e relativa, ma preferiamo concludere l’articolo cercando di rispondere alla seguente domanda: perché l’umidità assoluta (e specifica) viene relegata ai calcoli in ambito tecnico-scientifico e non è utilizzata nella vita di tutti i giorni, mentre l’UR è ampiamente utilizzata nel quotidiano, sia in meteorologia che in materia di salute e comfort negli ambienti indoor?

Il motivo principale per cui viene utilizzata solo l’umidità relativa è che il corpo umano non è sensibile all’umidità assoluta o specifica mentre è molto sensibile all’UR. E questo ci porta ad un’altra domanda: perché siamo sensibili all’umidità relativa?

La sensibilità del corpo umano all’umidità relativa

L’umidità relativa dell’aria ha un impatto significativo sulle persone, influenzando benessere e comfort termico. Ecco alcuni motivi per cui siamo sensibili all’umidità relativa:

  1. Termoregolazione: l’umidità relativa influisce sulla nostra capacità di regolare la temperatura corporea. Quando l’umidità è alta, l’evaporazione del sudore dalla pelle viene rallentata, rendendo più difficile raffreddare il corpo. Ciò può farci sentire appiccicosi, sudati e scomodi. D’altra parte, in condizioni di bassa umidità relativa, l’evaporazione del sudore avviene più rapidamente, facilitando il raffreddamento del corpo.
  2. Comfort respiratorio: l’umidità relativa può influenzare la nostra salute respiratoria e il comfort delle vie respiratorie. In ambienti con bassa umidità relativa, l’aria secca può irritare le vie respiratorie, causare secchezza delle fauci, tosse e disagio respiratorio. Al contrario, un’umidità relativa elevata può favorire la proliferazione di muffe, acari della polvere e altri allergeni, aumentando il rischio di reazioni allergiche e problemi respiratori.
  3. Effetto sulla pelle e sui capelli: l’umidità relativa può influenzare l’idratazione della pelle e dei capelli. In ambienti con bassa umidità relativa, l’aria secca può contribuire alla secchezza della pelle, provocando prurito, screpolature e desquamazione. Inoltre, l’umidità bassa può rendere i capelli secchi e fragili. Al contrario, in ambienti con alta umidità relativa, la pelle può risultare appiccicosa e i capelli possono diventare crespi a causa dell’assorbimento dell’umidità.
  4. Disturbo del sonno: L’umidità relativa può influire sulla qualità del sonno. Un’umidità relativa troppo elevata può rendere l’ambiente soffocante e disturbare il riposo notturno. D’altra parte, una bassa umidità relativa può causare secchezza delle vie respiratorie, prurito e disturbi del sonno.

L’umidità dell’aria, a seconda della sua UR, influenza persone, materiali e oggetti in modo diverso, se la sua UR è molto bassa tende a sottrarre umidità a tutto ciò con cui entra in contatto, seccandolo, mentre se la sua UR è molto alta (prossima alla saturazione) tende a trasferire l’umidità nell’ambiente circostante, inumidendolo. Si può dedurre quindi che, per quanto riguarda l’umidità, l’UR è il parametro chiave dell’influenza dell’aria ambiente su persone e cose. Per questo, è importante mantenere un livello di umidità relativa bilanciato nell’ambiente in cui viviamo o lavoriamo per favorire il comfort e il benessere generale.

Capitolo 1 - Composizione dell'aria