Essiccazione – L’effetto della temperatura sull’umidità relativa

Ho parlato per la prima volta dell’asciugatura molto tempo fa nel blog chiamato “Non dimenticare l’asciugatura”. In quel blog, ho sottolineato l’importanza dell’asciugatura come parte del processo di pulizia. In alcuni casi, i cambiamenti nel processo di pulizia possono influenzare l’asciugatura ma, per ora, concentriamoci solo sull’asciugatura.

Asciugare significa semplicemente rimuovere il liquido rimasto sulle parti come risultato del processo di pulizia e risciacquo. Questo avviene in uno dei due modi. Uno è la rimozione fisica. La rimozione fisica dei liquidi può essere semplice come mettere la parte in un orientamento che permetterà al liquido di drenare per gravità. Oppure, può comportare l’uso di un getto d’aria o di qualche altro mezzo come la forza centrifuga o la vibrazione per causare la rimozione del liquido dalla parte da asciugare. L’altro (e probabilmente più comune) metodo di asciugatura è l’evaporazione. L’evaporazione del liquido è di solito migliorata attraverso l’uso di calore e il movimento dell’aria sopra le parti.

All’inizio, l’asciugatura per evaporazione sembrerebbe molto semplice. L’evaporazione dei liquidi, dopo tutto, non è niente di spettacolare. È un processo che vediamo tutti i giorni. Piove, il marciapiede si bagna. La pioggia si ferma, esce il sole e l’acqua sul marciapiede evapora e se ne va. Voilà! Uno sguardo più profondo, tuttavia, rivela che l’evaporazione è più complessa di quanto si possa pensare. Il tasso di evaporazione dipende dalla temperatura, vero? Più alta è la temperatura, più veloce è l’evaporazione? Beh, in realtà sì, ma in realtà no! Il tasso di evaporazione è in realtà guidato dall’umidità relativa in misura maggiore rispetto alla temperatura. Ma, di fatto, le due cose sono correlate. Quando la temperatura dell’aria aumenta, può assorbire più liquido e quindi l’umidità relativa diminuisce. Un’umidità relativa più bassa favorisce un’asciugatura più rapida. La seguente tabella e il seguente grafico, che mostrano essenzialmente gli stessi dati, sono molto interessanti.

Grafico dell'umidità specifica in funzione della temperatura
Con l’aumento della temperatura, aumenta la quantità di acqua necessaria per saturare un volume specifico di aria.
Grafico che mostra la quantità di acqua in un volume d'aria per produrre il 100% e il 50% di umidità relativa nell'aria
Questo grafico mostra che all’aumentare della temperatura dell’aria, la quantità di acqua richiesta per saturarla aumenta esponenzialmente. Pochi gradi di aumento della temperatura hanno un effetto sempre più grande sul punto di saturazione.

È un comune malinteso che l’aria possa “trattenere” più acqua all’aumentare della temperatura. In realtà, l’aria non “trattiene” più acqua di quanto faccia una spugna. Se una spugna viene immersa in acqua e schiacciata più volte, l’acqua sposta l’aria dalle cellule della spugna e, alla fine, l’acqua occupa tutti gli spazi interni della spugna. La spugna è “satura” di acqua. Quando la spugna viene rimossa dall’acqua, una grande percentuale dell’acqua defluisce fuori perché non c’è nulla che la “trattenga” nella spugna. L’aria al 100% di umidità è satura d’acqua. Se un volume di aria satura d’acqua viene riscaldato, il livello di saturazione diminuisce e l’aria ha bisogno di ulteriore umidità per diventare nuovamente satura (o meno insatura se siete mancini). L’aria che è satura d’acqua ha un’umidità relativa del 100%. L’aria che contiene solo il 50% dell’acqua necessaria per essere completamente satura è ad un’umidità relativa del 50%. Allo stesso modo, se la temperatura di un volume d’aria saturo si riduce, l’acqua esce dall’aria come nebbia o goccioline d’acqua. Il “punto di rugiada” è la temperatura alla quale l’aria diventa completamente satura. In termini meteorologici, questo è quando piove.

L’umidità relativa in percentuale è l’acqua totale richiesta per un volume d’aria diviso per la quantità di acqua che sarebbe necessaria per essere totalmente saturato quel volume d’aria. Nell’essiccazione, è importante capire il ruolo della temperatura e dell’umidità e come sono correlate. Approfondirò questo aspetto nel prossimo blog.

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