L’aria atmosferica che ci circonda è considerata aria umida, formata cioè da aria secca e vapore acqueo: vengono trascurati altri elementi, detti inquinanti, che comunque sono presenti. L’aria secca è una miscela di gas formata principalmente da azoto (78%), ossigeno (21%), e altri gas (1%).
Il vapore acqueo è acqua trasformatasi in gas e quindi, come essa, è incolore, inodore, insapore ed invisibile. A differenza degli altri gas che compongono l’atmosfera, esso è presente in quantità estremamente variabili e dipendenti da molti fattori quali la pressione, la temperatura e la natura dell’ambiente circostante. Si può notare, infatti, che nel deserto di giorno la temperatura raggiunge livelli molto elevati (50°C), e l’umidità scende a livelli molto bassi (15-20%). In una foresta tropicale, invece, con una temperatura molto elevata (40°C) anche il grado di umidità è molto elevato (80-90%).Si può dire che l’aria è avida di vapore che assorbe da ogni materiale circostante e quindi anche dalle persone, dagli animali e dalle piante: in generale più acqua c’è in un ambiente e più umidità vi è presente.
L’aria, comunque, non può assorbire vapore all’infinito: infatti se la quantità di vapore supera un determinato valore, detto di saturazione, l’aria non riesce più ad assorbirlo, anzi, tende ad espellerlo dando luogo al fenomeno della condensazione, cioè alla trasformazione del vapore in acqua.
Esempi di questo fenomeno sono le nuvole nel cielo, il “fumo” fuoriuscente da una pentola, l’appannamento dei vetri, il fiato che nelle giornate fredde vediamo uscire dalla bocca, ecc.. A parità di altre condizioni, l’aria riesce a trattenere tanto più vapore quanto più alta è la sua temperatura. Un chilogrammo d’aria alla pressione atmosferica e alla temperatura di 0 °C riesce a trattenere soltanto 3.8 g di vapore mentre la stessa quantità di aria a 30 °C riesce ad immagazzinare 27.4 g di vapore, quindi 7,2 volte di più.
L’umidità relativa viene misurata tramite appositi strumenti chiamati igrometri o, più tecnicamente, psicrometri, che ci danno la percentuale di vapore acqueo presente nell’aria riferita al valore di saturazione. Quando lo strumento segna 100% di umidità relativa, ovvero 100% U.R., significa che l’aria è satura. Quando lo indica 50% U.R. significa che la quantità di vapore acqueo è al 50% della capacità dell’aria a quelle condizioni di temperatura e pressione. Per valutare le caratteristiche dell’aria alle varie condizioni di temperature e umidità esiste un diagramma, molto noto a tutti i termotecnici, che si chiama diagramma psicrometrico di Mollier.
