Calcolatore della temperatura di bulbo umido

Che cos’è la temperatura di bulbo umido?

La temperatura di bulbo umido è la temperatura più bassa che l’aria può raggiungere facendo evaporare acqua al suo interno. Fisicamente, è la temperatura che leggeresti su un termometro il cui bulbo è avvolto in un panno umido e ventilato: man mano che l’acqua evapora, sottrae calore al bulbo finché evaporazione e raffreddamento raggiungono l’equilibrio.

Poiché il nostro corpo si raffredda allo stesso modo — sudando — la temperatura di bulbo umido è una misura diretta di quanto bene lo stress da calore possa essere alleviato. Quando l’aria è secca, la temperatura di bulbo umido si colloca ben al di sotto della temperatura dell’aria e il sudore evapora rapidamente. Quando l’aria è umida, le due temperature si avvicinano e il raffreddamento diventa più difficile.

Questo calcolatore usa la temperatura dell’aria e l’umidità relativa per stimare la temperatura di bulbo umido. Inserisci la temperatura in °C o °F e l’umidità relativa come percentuale; il risultato può essere visualizzato in entrambe le unità di temperatura.

Come funziona il calcolatore?

Calcolare l’esatta temperatura di bulbo umido richiede normalmente una soluzione psicrometrica iterativa. Nel 2011, Roland Stull pubblicò un adattamento empirico a equazione singola che riproduce il valore esatto entro pochi decimi di grado nell’intervallo di condizioni riscontrate alla pressione del livello del mare, all’incirca umidità relative del 5–99% e temperature da −20 °C a 50 °C.

Il calcolatore inserisce la tua temperatura dell’aria $T$ (in gradi Celsius) e l’umidità relativa $RH$ (come percentuale, quindi 50% si inserisce come 50) in quella formula e restituisce la temperatura di bulbo umido $T_w$ in gradi Celsius, convertendola in Fahrenheit se cambi l’unità di uscita.

Formula

$T_w = T \cdot \arctan\!\left[0.151977\,\sqrt{RH + 8.313659}\right] + \arctan(T + RH) - \arctan(RH - 1.676331) + 0.00391838\,RH^{3/2}\,\arctan(0.023101\,RH) - 4.686035$

Qui $T$ è la temperatura dell’aria in °C, $RH$ è l’umidità relativa in percentuale e ogni $\arctan$ è valutato in radianti. Il risultato $T_w$ è in °C.

Esempi svolti

Esempio 1 — una giornata calda e moderatamente umida. Con $T = 30\,^{\circ}\mathrm{C}$ e $RH = 50\%$:

$T_w \approx 22.3\,^{\circ}\mathrm{C}$

Quindi l’aria può essere raffreddata per evaporazione solo fino a circa 22,3 °C — confortevole, ma decisamente afosa.

Esempio 2 — più fresca e più umida. Con $T = 25\,^{\circ}\mathrm{C}$ e $RH = 60\%$:

$T_w \approx 19.5\,^{\circ}\mathrm{C}$

Valori di riferimento (temperatura di bulbo umido in °C)

Note e usi pratici

• Una temperatura di bulbo umido sostenuta di circa 35 °C è ampiamente considerata il limite teorico della sopravvivenza umana, perché a quel punto il corpo non riesce più a disperdere il calore metabolico nemmeno a riposo all’ombra.
• Poiché combina temperatura e umidità in un unico numero, la temperatura di bulbo umido è usata negli indici di stress da calore, nella progettazione di impianti HVAC e torri di raffreddamento, nell’innevamento artificiale e in agricoltura.
• L’adattamento di Stull presuppone la pressione standard al livello del mare. Ad alta quota la vera temperatura di bulbo umido differisce leggermente.
• Per una misura correlata di come «si percepisce» il tempo, vedi il calcolatore della densità dell’aria e il calcolatore della scala Beaufort.

Domande frequenti

La temperatura di bulbo umido è sempre inferiore alla temperatura dell’aria? Sì, a meno che l’aria non sia completamente satura (100% di umidità relativa), nel qual caso la temperatura di bulbo umido eguaglia la temperatura dell’aria (di bulbo secco).

Qual è la differenza tra la temperatura di bulbo umido e l’indice di calore «percepito»? L’indice di calore stima il calore percepito su una scala calibrata sul comfort, mentre la temperatura di bulbo umido è una grandezza fisica — l’effettiva temperatura più bassa raggiungibile tramite raffreddamento evaporativo.

Quanto è accurata questa stima? La formula di Stull concorda tipicamente con l’esatta temperatura di bulbo umido psicrometrica entro circa 0,3 °C nell’intervallo delle normali condizioni meteorologiche.