L'umidità dell'aria è dovuta alla presenza,
variabile, del vapore acqueo. La quantità di vapore d'acqua che può contenere
l'aria non è illimitata e dipende dalle condizioni di temperatura e pressione
del momento. Essa è tanto maggiore quanto più elevata è la temperatura e per
ogni temperatura vi è una quantità limite massima che non può essere superata.
Quando l'aria contiene la massima quantità di vapore acqueo, per una data
temperatura, si dice che è satura e da questo momento si può verificare
il fenomeno della condensazione. Il grado di umidità dell'aria si può esprimere
mediante diverse grandezze di cui le più comuni sono: umidità assoluta
(Ua), pari al peso in grammi del vapore acqueo contenuto in 1 m³ d'aria; umidità
specifica (Us), pari al peso in grammi del vapore acqueo contenuto in 1 kg
d'aria umida; rapporto di mescolanza o mixing-ratio, rapporto tra
la massa del vapor acqueo e la massa dell'aria secca con la quale il vapore è
mescolato; umidità specifica massima (Umax), pari al peso in grammi del
vapore saturo per 1 kg d'aria umida e per un determinato valore di temperatura
e pressione; umidità relativa (Ur), pari al rapporto tra la quantità di
vapore acqueo per 1 kg d'aria umida e quella che si avrebbe qualora fosse
satura nelle stesse condizioni di temperatura e pressione.
Per provocare la
condensazione di una massa d'aria è sufficiente diminuire la temperatura fino
al punto in cui l'umidità specifica diviene umidità specifica massima. Ciò si
verifica quando si procede a determinare la temperatura del punto di rugiada
La nebbia, per es., si forma in seno a una massa d'aria umida quando la sua
temperatura scende fino al punto (temperatura del punto di rugiada) in cui
l'umidità in essa contenuta diviene umidità specifica massima.
L'umidità
dell'aria si misura con gli igrometri. Il tipo piu’ semplice e diffuso e’
quello detto a capello, in cui l’elemento sensibile e’ proprio un
fascetto di capelli che, allungandosi o accorciandosi secondo il grado di
umidita’ dell’aria, muove un indice scorrente su una scala graduata. In
alternativa l’elemento sensibile puo’ essere una lamina metallica
opportunamente trattata.
Un altro
strumento efficace nella misurazione dell’umidita’ relativa dell’aria e’ lo
psicrometro.
Lo psicrometro è composto da due comuni
termometri a mercurio, uno dei quali ha il bulbo avvolto in un lembo di stoffa
che un piccolo serbatoio mantiene costantemente imbevuto d'acqua. Per far
evaporare un grammo d'acqua sono necessarie 600 piccole calorie: nello
strumento, il termometro a bulbo bagnato è quello che cede calore e pertanto
segnerà una temperatura t' inferiore a quella del termometro asciutto t;
la differenza (t t') sarà tanto maggiore quanto più l'aria sarà
secca, in quanto l'intensità dell'evaporazione dell'acqua dipende dal grado di
siccità dell'aria. Nel caso di aria satura, l'acqua che imbeve la stoffa non
evapora per cui i due termometri avranno stessa temperatura (t = t').
La differenza (t t'), detta differenza psicrometrica,
risulta dunque una funzione dell'umidità relativa: una serie di tabelle,
calcolate da Regnault, danno la tensione del vapore acqueo e l'umidità relativa
per tutte le temperature t e t' segnate dai due termometri.