Come calcolare la pressione di vapore dell'acqua
Il calcolo della pressione di vapore dell'acqua (water vapor
pressure) presenta non
poche difficoltà. Procedure sperimentali hanno verificato che specifiche
quantità di pressione di vapore possono sussistere a determinate temperature.
Vari autori hanno escogitato formule semplificate che
ne agevolano il calcolo.
Le seguenti espressioni presuppongono condizioni di pressione
atmosferica standard.
Per la pressione di vapore saturo (es, saturation
vapor pressure):
es = 6.11 *10.0 (7,5 * t /
237.7 + t)
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Per la pressione di vapore effettiva (e):
e = 6.11 *10.0 (7,5 * td / 237.7 + td)
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dove:
t = temperatura effettiva dell'aria
td = temperatura del punto di rugiada.
Un'altra formula, detta di Wexler, è espressa da:
es = 6.112 *e (17.67 * t / 243.5 + t)
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Una volta ottenuti i valori di pressione di vapore, è possibile ricavarsi
alcune grandezze, tra cui l'umidità relativa, o risolvere le equazioni di bulbo
bagnato.
Esempio:
Dalla tabella
ricaviamo i seguenti valori:
ovvero se la temperatura di una massa d'aria satura è 17°C, la pressione
di vapore saturo sarà pari a 19.367 hPa.
Verifichiamo ora la bontà della formula, essendo t = 17°C:
es = 6.11 *10.0 (7,5 * t / 237.7 + t)
Quando un'espressione matematica si presenta complessa, conviene
spezzettarla in espressioni elementari per renderne più agevole il calcolo:
( 7,5 * t)
7,5 * 17 = 127,5
(237.7 + t
) 237,7 + 17 = 254,7
(7,5 * t / 237.7 + t ) 127,5 / 254,7
= 0,500588928150765606595995288574794 ~ 0,50
100,5 = 3,16227766016837933199889354443272 ~ 3,162
es = 6,11 * 3,162= 19,31982 ~ 19,320 hPa.
che differisce di poco dal valore letto sulla tabella (19.367 hPa).
Con poche cognizioni di base, si può scrivere un programmino in Visual
Basic che faccia per noi tutti i calcoli:
In un form (Form1) inserire l'oggetto text (Text1), in cui digiteremo il
valore della temperatura effettiva dell'aria.
Inserire un oggetto command (Command1), che dovrà contenere il seguente
codice:
t = val(text1.text)
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a1 = 7.5 * t
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(i decimali vanno separati obbligatoriamente col punto)
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a2 = 237.7 + t
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a3 = a1 / a2
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a4 = 10 ^ a3
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Il segno ^ indica elevazione a potenza
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es = 6.11 * a4
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label1.caption = es
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L'oggetto label (label1), destinato a contenere il valore di pressione
ottenuto, completerà il nostro programmino.
A questo punto, è sufficiente eseguire il codice (premendo F5) per
verificarne la bontà. Se tutto risulta a posto, creare l'eseguibile (.EXE),
attraverso l'apposita voce del menu File.
Per divertimento, si può aggiungere l'algoritmo relativo alla formula di
Wexler, in modo da confrontare i risultati ottenuti con le due differenti
formule.
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