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MICROCLIMA CENNI |
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MICROCLIMA TERMOIGROMETRICO
Rapporto tra temperatura e umidità dell’aria a contatto con i beni
Il microclima termoigrometrico modifica alcune proprietà dei materiali influenzando la conservazione dei beni:
a contatto con aria secca molti materiali organici (legno, avorio, etc.) si contraggono diventando più rigidi e fragili, mentre con aria umida si dilatano e Divengono più plastici e flessibili,
a contatto con aria umida e calda molti materiali inorganici ed anche organici possono subire attacchi chimici e biologici (corrosione, sviluppo di muffe, funghi, insetti).
GRANDEZZE IGROMETRICHE
Titolo (umidità assoluta) e grado igrometrico (umidità relativa)
Entrambi consentono di calcolare l’umidità dell’aria ossia in che
quantità il vapore acqueo è contenuto nell’aria secca considerata.
Il titolo è definito come c= Mvap/ Maria dove Mvap costituisce la massa di vapore, mentre Maria la massa dell’aria secca. L’umidità assoluta rappresenta quindi il contenuto in grammi di acqua presente in un Kg di aria secca e si esprime in g/Kg. Il titolo può assumere qualsiasi valore positivo e in particolare nel caso dell’aria secca si avrà c=0 e nel caso del vapore acqueo puro sarà cÆ∞.
Il grado igrometrico può anche essere definito come umidità relativa (U.R.) quando è espresso in percentuale e si definisce come j= Pvap / Ps
dove Pvap è la pressione del vapore nella miscela di aria e vapore considerata, Ps è la pressione di saturazione del vapore alla temperatura considerata. Per legare questi due concetti, titolo e il grado igrometrico si può fare riferimento o al diagramma psicrometrico, che porta la temperatura in ascissa, il titolo in ordinata e le curve UR% , oppure per via analitica alla seguente equazione: j= Ptot / Ps * c/(c+0,622) dove Ptot rappresenta la pressione totale della massa d’aria considerata.
Nel diagramma psicrometrico è riportata anche la la temperatura del punto di rugiada ovvero la temperatura al di sotto della quale l’umidità presente nell’aria condenserà. A questa temperatura l’aria contiene infatti il massimo possibile di vapore acqueo (aria satura). L’ acqua condenserà su una superficie, ad esempio una parete, se questa ha una temperatura inferiore alla temperatura del punto di rugiada dell’aria.
La candela (cd) è l’intensità luminosa, in un’assegnata direzione, di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540x1012 Hz e la cui intensità energetica in tale direzione è 1/683 W/sr.
GRANDEZZE RADIOMETRICHE
E’ esperienza comune che la radiazione luminosa trasporti energia, infatti essa è in grado di riscaldare i corpi con cui arriva in contatto, producendo un aumento dell’energia cinetica degli atomi.
Lo studio del trasporto di questa energia può essere affrontato da un duplice punto di vista, quello della radiometria e quello, più direttamente correlato con la visione umana, della fotometria.
- La radiometria considera la radiazione come una forma di energia.
- La fotometria ne valuta invece la sua utilità nella visione umana.
Essa si occupa quindi della radiazione all’interno dell’intervallo di lunghezza d’onda compresa tra 380 e 780 nm, intervallo di sensibilità del sistema visivo.
Le principali grandezze radiometriche sono:
L’energia totale Q che corrisponde all’energia che arriva sul ricevitore (corpo nero) e che si misura in Joule.
Il flusso raggiante F, dato dal rapporto tra l’energia totale Q e il tempo necessario al corpo per ricevere una tale energia. Il flusso raggiante ha le dimensioni di una potenza e si misura in Watt.
L’irraggiamento E è il rapporto tra il flusso raggiante che arriva su una certa superficie e la superficie stessa e si misura in Watt/m2.
GRANDEZZE FOTOMETRICHE
La differenza tra le grandezze radiometriche e quelle fotometriche è dovuta al fatto che l’effetto dell’energia della radiazione per ciò che riguarda la visione umana varia con la lunghezza d’onda.
La funzione V(l) misura l’efficienza visuale a varie lunghezze d’onda nel caso di luminosità diurna (visione fotopica). Essa è normalizzata al massimo valore V(l)=1 relativo alla lunghezza d’onda di 555,02 nm.
Questa funzione, basata su un campione di circa 200 persone, è stata internazionalmente accettata. Una differente funzione V’(l) misura l’efficienza dell’occhio nel caso di un livello di luce inferiore, tipico della visione notturna. In queste condizioni (visione scotopica) il valore 1 si ha per la lunghezza d’onda di 507 nm. Lo spostamento del massimo di sensibilità, dovuto all’utilizzo, da parte dell’occhio, prima di coni e poi di bastoncelli, è denominato effetto Purkinije. I bastoncelli, che funzionano in condizioni di bassa visibilità, vedono meglio il blu di quello che fanno i coni, i quali possono vedere luce profondamente rossa, luce che per i bastoncelli appare nera. Se si hanno due pezzi di carta colorata rossa e blu, con il primo più luminoso del secondo in condizioni di buona luminosità, passando all’oscurità l’effetto si inverte.
- il flusso luminoso corrisponde alla luce che viene emessa da una sorgente in tutto lo spazio nell’unità di tempo.
Per mettere in connessione le grandezze fotometriche e quelle radiometriche si definisce
-il lumen (lm) (unità fotometrica del flusso luminoso) in modo tale che 1 Watt di radiazione emesso a 555,02 nm produca un flusso luminoso di 683 Lumen.
L’illuminamento è il rapporto tra il flusso luminoso che arriva su una certa superficie e la superficie stessa e si misura in lumen/m2 o Lux.
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