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L'evaporazione e la temperatura di bulbo umido

mer 15 apr 2020 • By: Giacomo Poletti

Il viaggio nel ciclo dell'acqua continua (2)

Oggi torno a parlare del ciclo dell'acqua: la scorsa volta ci eravamo lasciati con i cambiamenti di stato, così importanti per la meteorologia e per l'agricoltura. Ma non spaventatevi, la materia non è ostica come può sembrare.

Partiamo con un breve riassunto: avevamo visto che l'acqua, cambiando stato, passando cioè da una delle sue tre forme (solido, liquido o vapore) a un'altra, assorbe o rilascia una quantità di energia che non è trascurabile. Avevo fatto l'esempio della "pastasciutta": pensate a una pentola riscaldata nel quale sta bollendo dell'acqua, che con il passare dei minuti passerà dalla forma liquida a quella di vapore. Un solo grammo di quest'acqua che evapora, scomparendo alla nostra vista, assorbe 2272 Joule, utilizzati per modificare i legami intermolecolari, per potersene cioè letteralmente "andare" dalla pentola.

Quindi, possiamo dire che ogni volta che dell'acqua evapora, essa assorbe energia: un principio che il nostro stesso corpo utilizza, sudando per raffreddarsi, ad esempio. Il sudore (acqua liquida) cambiando stato e diventando vapore (acqua in forma "trasparente" in aria) sottrae calore alla pelle e finisce per raffreddarla. Portando il principio all'estremo, ogni ciclista conosce bene il freddo che si può patire percorrendo una discesa sudati o con i vestiti fradici.

Lo stesso effetto di rimozione di calore, ma dall'ambiente, ci permette di trovare refrigerio nei boschi in estate: sentiamo più fresco non solo perché le fronde degli alberi ci tengono all'ombra, ma anche per l'evapotraspirazione delle foglie. L'acqua nella linfa, giunta sulle superfici fogliari, evapora e raffredda l'ambiente in modo percepibile, se le piante sono numerose.

La differenza di temperatura fra le città e i boschi sta anche in questo principio. Un principio che i contadini conoscono: più che la temperatura reale, per salvaguardare dal gelo i fiori (magari di melo o ciliegio) conta la cosiddetta temperatura di bulbo umido, la temperatura cioè alla quale l'aria può essere raffreddata con l'evaporazione. Il meccanismo avviene fin che l'aria a contatto con la superficie di foglie e fiori non diventa eventualmente satura (con umidità cioè del 100%). È solo a quel punto che, non potendo esserci più evaporazione, la sottrazione di calore termina.

Nello stesso modo, l'afa – l'umidità alta in estate – limita la possibilità di raffreddarci per evaporazione. Anche per questo, ad esempio, soffriamo molto meno il cosiddetto caldo torrido (secco: il sudore evapora bene e ci raffredda) al contrario del caldo afoso (umido).


Nell'immagine: L'effetto isola di calore urbano è legato in parte anche al calore latente di evaporazione. Durante le giornate di sole nelle zone a verde parte del calore del sole fa evaporare l'acqua dal suolo, dai corpi idrici e quella prodotta dalla traspirazione delle piante: questo effetto tende a raffreddare l'ambiente limitando l'aumento di temperatura. In città, dove gran parte del suolo è pavimentato o comunque secco, il calore del sole finisce quasi unicamente con il riscaldare le superfici, producendo un aumento di temperatura maggiore rispetto alle zone verdi. Fonte immagine: www.infobuildenergia.it


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