Calcolo del punto di rugiada (dew point)
CasaScrivi la temperatura dell’aria e l’umidità relativa: il calcolatore dà il punto di rugiada e la sua distanza dalla temperatura dell’aria. Con la modalità parete vedi anche quanto è umida l’aria su una superficie fredda.
Passaggi
Punto di rugiada = 243,12 · γ / (17,62 − γ) = 9,3 °C con γ = ln(50 / 100) + 17,62 · 20 / (243,12 + 20)
- L’umidità relativa entra come frazione, 50 / 100. La grandezza ausiliaria è γ = ln(50 / 100) + 17,62 · 20 / (243,12 + 20) = 0,6462.
- Punto di rugiada = 243,12 · γ / (17,62 − γ) = 9,3 °C. Se l’aria si raffredda fino a questa temperatura diventa satura.
- Differenza: temperatura dell’aria meno punto di rugiada = 10,7 K. Più è piccola, più l’aria è umida.
Appena tutti i dati sono validi, qui vedi ogni passaggio del calcolo.
Formula
- T
- temperatura dell’aria in °C
- φ
- umidità relativa come frazione: il 50% è 0,5
- e(T)
- pressione di vapore saturo alla temperatura T, in hPa
- γ
- grandezza ausiliaria del calcolo
- Td
- punto di rugiada in °C
- ΔT
- differenza tra temperatura dell’aria e punto di rugiada (spread), in kelvin
- TW
- temperatura della superficie della parete in °C
- φW
- umidità relativa sulla superficie della parete
Come funziona il calcolo
Il punto di rugiada (in inglese dew point) è la temperatura alla quale l’aria, a pressione costante, deve raffreddarsi per diventare satura di vapore acqueo. A quel punto l’umidità relativa è del 100% e, raffreddando ancora, l’acqua si deposita come rugiada, nebbia o condensa. Più la temperatura dell’aria è vicina al punto di rugiada, più l’aria è umida. La differenza si chiama spread: se è zero l’aria è satura.
Il calcolatore usa la formula di Magnus. Dalla temperatura dell’aria si ricava la pressione di vapore saturo, dall’umidità relativa la pressione di vapore effettiva; per trovare il punto di rugiada si cerca la temperatura a cui quella pressione coincide con la saturazione. Le costanti 17,62 e 243,12 °C sono quelle della guida dell’Organizzazione meteorologica mondiale (OMM, in inglese WMO) e valgono da −45 °C a +60 °C. Per esempio, aria a 20 °C con il 50% di umidità relativa ha un punto di rugiada di 9,3 °C.
Nella modalità parete e rischio muffa inserisci anche la temperatura della superficie. L’aria a contatto con la parete contiene lo stesso vapore dell’aria della stanza, ma ha la temperatura della parete: la sua umidità relativa è la pressione di vapore della stanza divisa per la pressione di vapore saturo alla temperatura della parete. Per la valutazione il calcolatore usa le soglie della guida contro la muffa dell’Umweltbundesamt, l’agenzia federale tedesca per l’ambiente: sotto il 70% di umidità relativa sulla superficie la crescita è poco probabile, dall’80% le condizioni sono adatte a molte specie, e se la parete è più fredda del punto di rugiada si forma condensa.
Il risultato è un’indicazione, non una perizia. Che una parete sia davvero a rischio dipende da temperatura superficiale, durata, materiali, ventilazione e ponti termici, e una sola misura fotografa un momento. In presenza di muffa, di macchie di umidità o di dubbi sulla struttura rivolgiti a un tecnico. Se il termometro è in gradi Fahrenheit converti prima il valore con il convertitore da Fahrenheit a Celsius; per sapere quanto consuma e quanto costa un deumidificatore c’è il calcolo dei kWh.
La formula
La formula di Magnus descrive con una semplice funzione esponenziale la curva della pressione di vapore saturo sull’acqua. La guida dell’OMM indica per l’intervallo da −45 °C a +60 °C un’incertezza fino allo 0,6% sulla pressione di vapore saturo, che sposta il punto di rugiada di circa 0,1 kelvin: per l’uso in casa è più che sufficiente. La pressione dell’aria entra solo con un piccolo fattore di correzione, intorno allo 0,4%, che il calcolatore trascura.
Sotto 0 °C il valore si riferisce all’acqua, anche sopraffusa. Se il vapore si deposita come brina vale il punto di brina, che è sempre un po’ più alto del punto di rugiada. Nel calcolo per la parete l’umidità relativa sulla superficie è limitata al 100%: ciò che il calcolo darebbe oltre condensa come acqua.
Esempio di calcolo
Stanza a 22 °C con 50% di umidità e parete a 14,5 °C: quanto è umida l’aria sulla parete?
- Punto di rugiada dell’aria della stanza con la formula di Magnus: 11,1 °C.
- Pressione di vapore saturo: a 22 °C sono 26,37 hPa, a 14,5 °C sono 16,48 hPa.
- Umidità relativa sulla parete: 50% · 26,37 hPa / 16,48 hPa ≈ 80%. La parete è 3,4 K sopra il punto di rugiada, quindi non c’è condensa, ma con circa l’80% sulla superficie le condizioni per la muffa iniziano a esserci.
Con 22 °C e un’umidità relativa del 50% il punto di rugiada è 11,1 °C. Su una parete a 14,5 °C l’umidità relativa è del 80%. Valutazione: critica (80% e oltre).
Inserisci l’esempio nel calcolatoreDomande frequenti
Che cos’è il dew point, il punto di rugiada?
È la temperatura alla quale l’aria, raffreddandosi, diventa satura di vapore acqueo: sotto questo valore il vapore condensa in rugiada, nebbia o gocce su una superficie fredda. Si calcola dalla temperatura dell’aria e dall’umidità relativa. Per aria a 20 °C con il 50% di umidità relativa il punto di rugiada è 9,3 °C.
Che cos’è l’umidità relativa?
L’umidità relativa (in inglese relative humidity) dice quale percentuale del vapore acqueo possibile a quella temperatura è presente nell’aria. Cambia con la temperatura anche se la quantità d’acqua resta la stessa. Il punto di rugiada, invece, indica la quantità d’acqua come temperatura e non cambia finché all’aria non si aggiunge o toglie acqua.
Cosa significa avere un’umidità relativa del 100%?
Che l’aria è satura: non può contenere altro vapore acqueo a quella temperatura e il punto di rugiada coincide con la temperatura dell’aria (a 20 °C e 100% è 20,0 °C). Se la temperatura scende ancora, l’eccesso condensa come nebbia, rugiada o gocce sulle superfici.
Cosa vuol dire punto di rugiada nel meteo?
In meteorologia è una misura diretta di quanto vapore acqueo contiene l’aria: più è alto, più l’aria è carica d’acqua e più si avverte afa. Una piccola differenza tra temperatura e punto di rugiada indica aria umida, vicina alla nebbia. Il punto di rugiada viene di solito calcolato da temperatura e umidità, come fa questo strumento.
Qual è il rapporto tra umidità e temperatura?
A parità di vapore acqueo, riscaldando l’aria l’umidità relativa scende e raffreddandola sale. Aria a 20 °C con il 50% ha un punto di rugiada di 9,3 °C; portata a 25 °C, senza aggiungere acqua, ha un’umidità relativa di circa il 37%. Per questo d’inverno riscaldare un ambiente lo asciuga, e una parete fredda tende a condensare.
Come si calcola il punto di rugiada?
Con la formula di Magnus e le costanti dell’OMM 17,62 e 243,12 °C: prima γ = ln(φ) + 17,62 · T / (243,12 + T), poi Td = 243,12 · γ / (17,62 − γ). Qui φ è l’umidità relativa come frazione (0,5 per il 50%) e T la temperatura dell’aria in °C. In un foglio di calcolo ln è la funzione LN, e il risultato vale da −45 °C a +60 °C.
Che punto di rugiada si ha con il 70% di umidità relativa?
Dipende dalla temperatura dell’aria. Con il 70% di umidità relativa il punto di rugiada è 4,8 °C se l’aria è a 10 °C, 14,4 °C se è a 20 °C e 23,9 °C se è a 30 °C. La differenza con la temperatura dell’aria va da circa 5,2 a 6,1 kelvin.
Perché il calcolatore non accetta l’umidità dello 0%?
Con lo 0% di umidità relativa l’aria non conterrebbe vapore acqueo e un punto di rugiada non esisterebbe: la formula usa il logaritmo dell’umidità, e il logaritmo di 0 non è definito. In casa non succede, perché neanche l’aria secca dei termosifoni scende a zero. Il calcolatore accetta valori maggiori di 0 e fino al 100%.
Il punto di rugiada può essere sotto lo zero?
Sì, con aria fredda e secca: a 0 °C e 50% di umidità relativa è −9,2 °C. Sotto 0 °C il vapore si deposita come brina invece che come rugiada; il calcolatore dà il valore riferito all’acqua, mentre il punto di brina, riferito al ghiaccio, è un po’ più alto.
A quale temperatura la parete diventa critica?
Dipende dalla temperatura e dall’umidità della stanza. Con 20 °C la superficie arriva all’80% di umidità relativa quando scende a circa 9,3 °C (con il 40% di umidità nella stanza), 12,6 °C (con il 50%) o 15,4 °C (con il 60%). Più l’aria è umida, più la parete deve restare calda. Sono valori di calcolo per una situazione singola: in caso di muffa serve un tecnico.
Da quale umidità cresce la muffa?
Secondo la guida dell’Umweltbundesamt, sotto circa il 70% di umidità relativa sulla superficie la muffa di solito non cresce; dall’80% le condizioni sono adatte a molte specie, se la superficie è abbastanza calda. Conta l’umidità proprio sulla superficie, mantenuta a lungo, non soltanto quella dell’aria al centro della stanza.
Come fa l’acqua a entrare nell’aria compressa?
L’aria compressa non crea acqua: comprime il vapore già presente nell’aria aspirata. Comprimendola cresce la pressione di vapore e il punto di rugiada sale, quindi raffreddandosi nelle tubazioni l’aria condensa. Questo calcolatore lavora a pressione atmosferica e non copre i punti di rugiada in pressione degli impianti di aria compressa.
- Guide to Instruments and Methods of Observation (WMO-No. 8), Annex 4.B: formule per le misure di umidità (in inglese) (Organizzazione meteorologica mondiale (WMO))
- Punto di rugiada: definizione, umidità relativa e formula di Magnus (Wikipedia)
- Leitfaden zur Vorbeugung, Erfassung und Sanierung von Schimmelbefall in Gebäuden: soglie del 70% e dell’80% di umidità sulla superficie (in tedesco) (Umweltbundesamt (UBA))