Calcolatore di punto di rugiada, umidità assoluta e indice THI
Calcola punto di rugiada, umidità assoluta (g/m³) e indice di comfort THI a partire da temperatura e umidità relativa.
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Punto di rugiada
Il punto di rugiada è la temperatura alla quale l'aria, raffreddandosi a pressione costante, raggiunge la saturazione e il vapore acqueo inizia a condensare. Insieme all'umidità assoluta e all'Indice di Temperatura-Umidità (THI), descrive il contenuto di umidità dell'aria in modo più completo della sola umidità relativa.
Meccanismo
L'aria calda può contenere più vapore acqueo dell'aria fredda. L'umidità relativa (UR) esprime quanto vapore è presente rispetto al massimo possibile a quella temperatura, quindi lo stesso valore di UR corrisponde a quantità di acqua diverse a temperature diverse. Il punto di rugiada misura invece direttamente quel contenuto: dipende dalla quantità effettiva di vapore e non dalla temperatura dell'aria. Quando una superficie scende al di sotto del punto di rugiada, il vapore a contatto con essa condensa in goccioline.
L'umidità assoluta quantifica la stessa grandezza in massa di vapore per metro cubo d'aria. Il THI combina temperatura e umidità in un unico valore di comfort percepito.
Formule
Punto di rugiada (approssimazione di Magnus, precisione ±0,4 °C):
γ=ln(100UR)+243,04+T17,625⋅T Td=17,625−γ243,04⋅γUmidità assoluta (g/m³):
UA=T+273,15217⋅100UR⋅6,112⋅e243,04+T17,625⋅TIndice di Temperatura-Umidità (Thom 1959):
THI=0,81⋅T+0,01⋅UR⋅(0,99⋅T−14,3)+46,3Esempio
Con aria a 25 °C e 60 % di UR, il termine vale circa 1,13, da cui un punto di rugiada di circa 16,7 °C. L'umidità assoluta risulta intorno a 13,8 g/m³ e il THI a circa 73, cioè entro la fascia confortevole. Una finestra a vetro singolo più fredda di 16,7 °C, condizione frequente in inverno, vedrebbe formarsi condensa sulla sua superficie interna.
Interpretazione
Il punto di rugiada indica la temperatura alla quale inizia la condensazione. Al di sotto di 10 °C l'aria risulta secca; da 10 a 15 °C è gradevole; da 16 a 20 °C inizia la sensazione di afa; sopra i 24 °C la maggior parte delle persone avverte disagio.
L'umidità assoluta indica la massa effettiva di vapore acqueo per metro cubo d'aria. A differenza dell'umidità relativa, non varia al variare della temperatura, il che la rende la grandezza adatta al dimensionamento degli impianti di climatizzazione, alla conservazione di archivi e al controllo delle incubatrici.
Le fasce di comfort del THI (Thom 1959) sono:
| THI | Percezione |
|---|---|
| < 65 | Fresco |
| 65–75 | Confortevole |
| 75–80 | Leggero disagio per la maggioranza |
| 80–85 | Disagio diffuso |
| > 85 | Rischio di stress da calore |
Applicazioni
- Rischio di condensa — Su una superficie più fredda del punto di rugiada (vetro, muro, tubatura) si deposita acqua. In inverno, un vetro singolo può essere 5–10 °C più freddo dell'aria interna.
- Allerta gelo in agricoltura — Il gelo si forma quando il punto di rugiada scende sotto 0 °C in una notte serena e calma. Il riferimento utile è il punto di rugiada, non l'UR.
- Conservazione di archivi e musei — Le condizioni di riferimento sono in genere 45–55 % di UR a 18–20 °C. L'umidità assoluta rende questi limiti indipendenti dalle variazioni di temperatura.
- Progettazione degli impianti di climatizzazione — Il dimensionamento delle batterie di raffreddamento si basa sul punto di rugiada obiettivo, non sull'UR obiettivo.
Domande frequenti (FAQ)
Che cos'è il punto di rugiada?
È la temperatura alla quale il vapore acqueo nell'aria inizia a condensare. Raffreddando un bicchiere sotto il punto di rugiada, sulla sua superficie esterna si formano gocce. A differenza della UR, il punto di rugiada è una misura assoluta della quantità di acqua nell'aria e descrive l'afa molto più fedelmente.
Perché usare il punto di rugiada al posto dell'umidità relativa?
La UR dipende dalla temperatura: 60 % di UR a 5 °C e 60 % di UR a 30 °C indicano quantità di umidità completamente diverse. Il punto di rugiada, invece, dice direttamente "nell'aria c'è questa quantità di acqua". I meteorologi riportano in genere entrambi perché la UR è più facile da misurare, ma il punto di rugiada è la grandezza più interpretabile.
Che cosa significano i valori del THI?
Fasce del THI (Thom 1959, calibrate per un adulto in ambiente interno e in condizioni di riposo): sotto 65 fresco, 65–75 confortevole, 75–80 lieve disagio per almeno metà delle persone, 80–85 disagio diffuso, oltre 85 rischio di stress termico. Abbigliamento, livello di attività e acclimatazione modulano la percezione.
Come capire se le finestre faranno condensa?
La condensa si forma su qualsiasi superficie più fredda del punto di rugiada dell'aria. In inverno un vetro singolo può essere 5–10 °C più freddo della stanza: se il punto di rugiada dell'aria interna supera la temperatura del vetro, compaiono le gocce. Per ridurre il fenomeno: ventilare, deumidificare, oppure alzare la temperatura della superficie (doppi vetri, tende aperte).
Disclaimer
La formula di Magnus qui usata è un'approssimazione ben validata; per il punto di rugiada è accurata entro circa ±0,4 °C nelle tipiche condizioni di ambienti interni. Il THI è un indice grossolano a singolo valore e non tiene conto di abbigliamento, attività, esposizione al sole o movimento dell'aria.
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