L’appannamento dei vetri è dovuto alla
condensazione sulla superficie del vetro del vapore
acqueo presente nell’aria all’interno
dell’autoveicolo.
Per spiegare come ciò accada richiamiamo alcuni
semplici concetti di igrometria.
Innanzitutto tre definizioni: l’umidità assoluta
(o attuale o effettiva) esprime i chilogrammi di vapore
(acqua) associati ad 1 kg di gas secco (aria);
l’umidità di saturazione è la quantità massima di
vapore espressa in kg che ad una data temperatura può
essere associata ad un kg di gas secco, è un limite
fisico, nel senso che un kg di gas ad una certa
temperatura non può contenere più di una determinata
quantità di vapore; l’umidità relativa è data dal
rapporto tra l’umidità assoluta e l’umidità
di saturazione (alla stessa temperatura).
Possiamo spiegare ciò che accade nel caso considerato
analizzando il diagramma di fig. 1. In esso si riportano
sulle ascisse la temperatura, sulle ordinate
l’umidità assoluta, mentre le curve rappresentano
un gas a umidità relativa costante (indicata con Xr).
Inizialmente (a veicolo in equilibrio con
l’ambiente esterno, ad esempio dopo averlo lasciato
parcheggiato esposto a temperature molto basse) i vetri
non sono appannati, ma appena saliamo in macchina,
attraverso la respirazione emettiamo aria con
un’elevata umidità relativa e ad una temperatura di
circa 37°C; lentamente riscaldiamo l’abitacolo ad
eccezione dei vetri, che, per l’elevato scambio
termico con l’ambiente esterno rimangono ad una
temperatura più bassa rispetto alle altre superfici
interne dell’abitacolo. Si viene così a creare una
situazione in cui nell’abitacolo permane aria ad
elevata umidità relativa, che forma condensa a contatto
con la superficie più fredda del vetro. Consideriamo per
esempio che all’interno del veicolo ci sia aria alla
temperatura T0 e con umidità assoluta X0,
corrispondente ad un’umidità relativa dell’80%
(punto A).
Dopo l’avvio del veicolo, con il riscaldamento e
con la respirazione (accompagnata da emissione di vapore
acqueo), nel veicolo si raggiungono le condizioni nel
punto B.
Quando l’aria in queste condizioni lambisce la
superficie del vetro si raffredda lungo il tratto BC,
fino a raggiungere la saturazione. A questo punto,
continuando il raffreddamento (fino alla temperatura del
vetro, che per semplicità consideriamo uguale a quella
esterna) una parte del vapore deve condensare; questa
condensazione avviene lungo la curva di saturazione
(tratto CD). Successivamente l’aria che si allontana
dal vetro nelle condizioni D si riscalda portandosi in un
punto intermedio sul tratto EB (si porterebbe nel punto E
se non si miscelasse con l’aria più umida emessa
dalla nostra respirazione).
Ora ci possiamo chiedere cosa succede se mandiamo un
flusso d’aria esterna sul vetro appannato e quindi
nell’abitacolo. L’aria si troverà nelle
condizioni A e quindi potrà rimuovere condensa dal vetro
fino a raggiungere il punto D (condizioni di saturazione
alla temperatura T0); rimuove al massimo una quantità di
umidità proporzionale al tratto AD. Se invece
riscaldiamo la stessa aria passiamo da A ad F e possiamo
rimuovere una maggiore quantità di condensa
(proporzionale al tratto FG, più lungo del tratto AD).
Da quanto detto, e per il fatto che
l’evaporazione è tanto più veloce quanto più alta
è la temperatura, si deduce che l’aria riscaldata
è più efficace per rimuovere l’appannamento.
Una esperienza simile la sperimentiamo quotidianamente
anche in altri casi, ad esempio per asciugare i capelli
utilizziamo un flusso di aria calda, che rende
l’operazione più veloce rispetto all’utilizzo
di un semplice flusso d’aria alla temperatura
ambiente.