Punt de rosada
El punt de rosada és la temperatura a la qual ha de baixar una massa d'aire, a pressió constant, perquè la humitat relativa arribi al 100%, és a dir, perquè aquesta massa d'aire quedi saturada.[1]
La capacitat que té l'aire de contenir vapor d'aigua no és constant, sinó que depèn de la temperatura. Com més calent és l'aire, més quantitat de vapor d'aigua pot contenir. Si una massa d'aire a una determinada temperatura té, per exemple, la meitat del vapor d'aigua que pot contenir a aquesta temperatura, podem dir que la humitat relativa és del 50%. Si ara baixem progressivament la temperatura d'aquest aire, la quantitat de vapor d'aigua que podrà contenir és cada vegada menor, i, per tant, la humitat relativa puja. Quan la humitat relativa arriba al 100%, la temperatura de l'aire coincideix amb el punt de rosada.
Els pilots d'aviació general utilitzen les dades del punt de rosada per al càlcul de la probabilitat de la formació de gel al carburador, i per a estimar l'altura de la base del núvol.
En una determinada pressió baromètrica, però independent de la temperatura, el punt de rosada indica la fracció molar del vapor d'aigua en l'aire o, dit d'una altra manera, determina la humitat específica de l'aire. Si la pressió augmenta, sense canviar la fracció molar, el punt de rosada elevarà, en conseqüència, la reducció de la fracció molar, és a dir, fent que l'aire menys humit portaria el punt de rosada de nou al seu valor inicial. De la mateixa manera, l'augment de la fracció molar després d'una caiguda de pressió porta la humitat relativa de tornada al seu nivell inicial. Considerant Mataró (28 metres d'altitud) i Puigcerdà (1202 metres d'altitud), per exemple, això significa que si el punt de rosada i la temperatura a les dues ciutats són els mateixos, llavors la massa de vapor d'aigua per metre cúbic d'aire serà la mateixa, però la fracció molar del vapor d'aigua en l'aire serà més gran a Puigcerdà.
Humitat
modificaSi tots els altres factors que influeixen en la humitat es mantenen constants, a nivell del sòl la humitat relativa augmenta a mesura que baixa la temperatura; això és perquè es necessita menys vapor per saturar l'aire. En condicions normals, la temperatura del punt de rosada no serà superior a la temperatura de l'aire, ja que la humitat relativa normalment [2] no supera el 100%.[3]
En termes tècnics, el punt de rosada és la temperatura a la qual el vapor d'aigua d'una mostra d'aire a pressió baromètrica constant es condensa en aigua líquida a la mateixa velocitat a la qual es troba. s'evapora.[4] A temperatures per sota del punt de rosada, la velocitat de condensació serà més gran que la d'evaporació, formant més aigua líquida. L'aigua condensada s'anomena rosada quan es forma sobre una superfície sòlida, o gelada si es congela. A l'aire, l'aigua condensada s'anomena boira o núvol, depenent de la seva altitud quan es forma. Si la temperatura està per sota del punt de rosada, i no es forma rosada ni boira, el vapor s'anomena sobresaturat. Això pot passar si no hi ha prou partícules a l'aire per actuar com a nuclis de condensació.[2]
El punt de rosada depèn de la quantitat de vapor d'aigua que conté l'aire. Si l'aire és molt sec i té poques molècules d'aigua, el punt de rosada és baix i les superfícies han d'estar molt més fresques que l'aire perquè es produeixi la condensació. Si l'aire és molt humit i conté moltes molècules d'aigua, el punt de rosada és alt i es pot produir condensació en superfícies que només són uns pocs graus més fresques que l'aire.[5]
Una humitat relativa alta implica que el punt de rosada és proper a la temperatura actual de l'aire. Una humitat relativa del 100% indica que el punt de rosada és igual a la temperatura actual i que l'aire està saturat màxim d'aigua. Quan el contingut d'humitat es manté constant i la temperatura augmenta, la humitat relativa disminueix, però el punt de rosada es manté constant.[6]
Els pilots de l'aviació general utilitzen les dades del punt de rosada per calcular la probabilitat de congelació del carburador i boira, i per estimar l'alçada d'una base de núvols cumuliforme.
L'augment de la pressió baromètrica augmenta el punt de rosada.[7] Això vol dir que, si augmenta la pressió, s'ha de reduir la massa de vapor d'aigua per unitat de volum d'aire per mantenir el mateix punt de rosada. Per exemple, considereu la ciutat de Nova York (10 m d'elevació) i Denver (1,610 m d'elevació[8]). Com que Denver es troba a una elevació més alta que Nova York, tendirà a tenir una pressió baromètrica més baixa. Això vol dir que si el punt de rosada i la temperatura a les dues ciutats són els mateixos, la quantitat de vapor d'aigua a l'aire serà més gran a Denver.
Relació amb la comoditat humana
modificaQuan la temperatura de l'aire és alta, el cos humà utilitza l'evaporació de la transpiració per refredar-se, amb l'efecte de refredament directament relacionat amb la rapidesa amb la qual s'evapora la transpiració. La velocitat a la qual la transpiració pot evaporar-se depèn de la quantitat d'humitat que hi ha a l'aire i de la quantitat d'humitat que pot contenir l'aire. Si l'aire ja està saturat d'humitat (humitat), la transpiració no s'evaporarà. La termoregulació del cos produirà transpiració en un esforç per mantenir el cos a la seva temperatura normal, fins i tot quan la velocitat a la qual està produint suor supera la taxa d'evaporació, de manera que es pot revestir de suor els dies humits fins i tot sense generar més. calor corporal (com per exemple amb l'exercici).
A mesura que l'aire que envolta el cos s'escalfa per la calor corporal, augmentarà i serà substituït per un altre aire. Si l'aire s'allunya del cos amb una brisa natural o un ventilador, la suor s'evaporarà més ràpidament, fent que la transpiració sigui més eficaç per refredar el cos, augmentant així la comoditat. Per contra, la comoditat disminueix a mesura que augmenta la transpiració no evaporada.
Un termòmetre de bulb humit també utilitza refrigeració evaporativa, de manera que proporciona una bona mesura per utilitzar-lo per avaluar el nivell de confort.
També hi ha molèsties quan el punt de rosada és molt baix (per sota de −5 °C). L'aire més sec pot causar pell trencar i irritar-se més fàcilment. També assecarà les vies respiratòries. L'Administració de Salut i Seguretat Laboral dels EUA recomana mantenir l'aire interior a 20–24,5 °C amb una humitat relativa del 20 al 60%,[9] equivalent a un punt de rosada d'aproximadament 4.0 a 16.5 °C (per Càlcul de regles simples a continuació).
Referències
modifica- ↑ «Punt de rosada». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
- ↑ 2,0 2,1 «Ask Tom why: Is it possible for relative humidity to exceed 100 percent?». Chicago Tribune, 20-07-2011.
- ↑ «Observed Dew Point Temperature». Department of Atmospheric Sciences (DAS) at the University of Illinois at Urbana-Champaign. [Consulta: 15 febrer 2018].
- ↑ «frost point» (en anglès). britannica.com. [Consulta: 20 juny 2024].
- ↑ Moisture Control Guidance for Building Design, Construction and Maintenance. U.S. Environmental Protection Agency.
- ↑ Horstmeyer, Steve. «Relative Humidity....Relative to What? The Dew Point Temperature...a better approach». Steve Horstmeyer, 15-08-2006. [Consulta: 20 agost 2009].
- ↑ «Dew Point in Compressed Air – Frequently Asked Questions». Vaisala. Arxivat de l'original el 16 February 2018. [Consulta: 15 febrer 2018].
- ↑ «Denver Facts Guide – Today». The City and County of Denver. Arxivat de l'original el February 3, 2007. [Consulta: March 19, 2007].
- ↑ «02/24/2003 - Reiteració de la política existent de OSHA sobre la qualitat de l'aire interior: temperatura/humitat de l'oficina i Fum de tabac ambiental.». Administració de Seguretat i Salut Laboral. [Consulta: 20 gener 2020].