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iv. — evaporazione e condensazione dell’acqua nell’atmosfera.
70. Abbiamo stabilito (§ 40) che uno dei più importanti ingredienti dell’atmosfera è il vapore acqueo. Studiando anzi tutto attentamente come ci entra e come ne è espulso, vedrete come, anche in questo caso, i più sublimi trovati della scienza trovino una facile dimostrazione nelle cose più famigliari.
71. In una camera dove arse tutto il giorno un buon fuoco, e stettero parecchie persone a convegno, si può credere che l’aria sia abbastanza asciutta. Ma portatevi, se vi piace, una tazza d’acqua molto fredda, e badate a ciò che avviene. Voi vedete che l’esterna parete della tazza si appanna, cioè si copre di un leggerissimo strato come di nebbia. Qualche istante più tardi la nebbia è divenuta rugiada, mostrandosi quella parete tutta coperta di gocce d’acqua, le quali, se la cosa va più oltre, si uniscono e formano dei rigagni che corrono giù serpeggiando aderenti alla vitrea parete.
Avrete poi osservato come nelle sere d inverno sono appannati e goccianti i vetri nell’interno delle camere abitate e dei pubblici ridotti.
73. Donde viene l’umidità nei suddetti casi? Dai vetri no certo. Viene dal vapor acqueo che si trova nell’aria. Questa parola vapore si usa sovente da noi per indicare l’appannamento, la nebbia od altre forme visibili che il vapore prende nell’atto che ritorna allo stato liquido. Ma la scienza, propriamente parlando, non chiamerebbe mai vapore queste forme visibili. Il vero vapore acqueo deve essere sempre invisibile, sciolto interamente nell’aria, benchè ne sia satura, nè lo vedete finchè passi in qualche modo allo stato di acqua.
74. Quando il vapore invisibile prende in seno all’atmosfera le forme visibili della nebbia, delle nubi, della rugiada, della pioggia, si dice che si condensa; e quel processo, di liquefazione si chiama condensazione.
75. La quantità di vapore che l’aria può contenere disciolta varia colla temperatura: quanto più è calda, tanto più può contenerne. Volete vederlo? Respirando, ogni volta che mandate fuori il fiato, emettete anche una certa quantità di vapore. Quando l’aria è calda, esso vapore è invisibile, perchè, appena uscito dalla bocca, si mescola col resto dell’aria, da cui è prontamente disciolto. Ma se voi mettete un corpo freddo davanti alla bocca, il vapore si condensa immediatamente, rendendosi visibile sotto forma quasi di nebbia. Soffiate, per esempio, sopra uno specchio o sopra la lama di un coltello; e vedrete che il vapore, appena uscito dai polmoni, si condensa sopra quei corpi, coprendoli di uno strato come di rugiada, perchè l’aria, a contatto con quei corpi freddi, si raffredda, e non potendo sciogliere tutto quel vapore, una parte di esso si condensa, formando dell’acqua. D’inverno potete fare a meno dello specchio e della lama, poichè l’aria, già fredda, per sè, condensa immediatamente il vapore che vi esce dalla bocca, trasformandolo in una specie di nube leggera o di nebbia che si mostra ad ogni respirazione.
76. Se l’aria fredda ha minor potere di sciogliere il vapore, raffreddandosi, diminuisce pur quello di tener sciolto il vapore che già possiede. In questo caso quel di più di vapore, che non può tenersi disciolto, si condensa e diventa visibile. Quando ciò avviene, si dice che l’aria ha raggiunto il suo punto di saturazione, cioè che è piena di vapore in guisa da non poterne più portare (§ 85).
77. Forse vorrete sapere come mai l’aria possa essere così pregna di vapore in tutti i luoghi e in tutti i tempi, chè i fenomeni di condensazione possono dirsi fenomeni universali. Se voi versate dell’acqua in un piatto e l’esponete all’aria aperta, non passeranno uno o due giorni che vi sarete accorti che essa è sensibilmente diminuita. L’aria se l’è bevuta una parte, nè andrà di molto che si beverà il resto, se voi lasciate più a lungo il piatto dov’è. Ciò che ha luogo per quel pochino d’acqua, avviene ugualmente di quella che ricopre qualunque porzione della superficie terrestre, cioè di quello dei torrenti, dei fiumi, dei laghi e dell’immenso mare. L’acqua alla sua superficie si risolve continuamente in vapore, cui l’aria riceve e ritiene. In ciò consiste il così detto processo di evaporazione, dicendosi che l’acqua evapora, quando passa allo stato di vapore.
78. Siccome l’aria calda è, più della fredda, atta a sciogliere il vapore, l’evaporazione deve essere più attiva sotto la vampa del sole che nelle ombre della notte, più d’estate che d’inverno. Avrete rimarcato con quanta rapidità o con quanta lentezza si asciugano le vie, secondo che è di giorno o di notte, d’estate o d’inverno. Quando splende un bel sole, bastano un’ora o due perchè la via si liberi dall’umido e divenga bianca e soda. Invece, se il tempo è freddo ed uggioso, la via rimane per giorni parecchia umida e fangosa. Nel primo caso l’aria calda assorbe avidamente il vapore che si svolge dall’acqua che bagna la via; nel secondo caso l’aria, essendo fredda, non può assorbire che una quantità di vapore assai più piccola.
79. In un giorno secco e sereno, l’evaporazione procede con rapidità, perchè l’aria non si è ancora impossessata di tutta quella quantità di vapore che può contenere disciolto. In una giornata umida e nebbiosa invece, essendo l’aria sopraccarica di vapore, l’evaporazione è più debole, e può anche cessare affatto; sempre inteso che il più e il meno della potenza solvente dell’atmosfera dipenda dalla maggiore o minore temperatura. Questa capacità variabile dell’aria per rapporto al vapore, è la ragione per cui la lavandaja trova che la biancheria si asciuga talora così presto, talora così lentamente, secondo che i giorni sono caldi e sereni, o freddi e nebulosi. Il prosciugamento avviene con singolare rapidità nelle giornate serene, di vento, perchè l’aria a contatto colla biancheria si rimuta continuamente, sicchè, appena una porzione è carica di vapore, lascia luogo ad un’altra che ha tutta l’avidità di bere. Un altro giorno l’aria non è più in grado di ricevere il vapore se non in piccola quantità, e viene la sera che la biancheria è ancora quasi così umida come lo era al mattino.
80. Quando l’acqua svapora, essa si raffredda. La ragione è questa: che il vapore rapisce all’acqua una porzione considerevole del suo calore. Versate nel palmo della mano un po’ d’acqua, tepida abbastanza perchè non vi dia nessuna sensazione di freddo; però lasciando svaporare quell’acqua, una sensazione di freddo la avvertirete ben tosto, perchè il vapore ruba del calore all’acqua, e questa, diventando fredda, ne ruba alla vostra pelle.
81. In ultima analisi voi vedete che l’aria contiene, benchè invisibile, una certa quantità di vapore, la quale, per quanto sia piccola in confronto coll’ossigeno e coll’azoto, è realmente enorme, quando si consideri in rapporto colla massa sterminata dell’aria atmosferica. Questo vapore l’atmosfera lo attinge da tutta la superficie terrestre, dovunque acqua vi sia, mediante l’evaporazione. Per un opposto processo, detto di condensazione, l’atmosfera restituisce i suoi vapori, ossia la sua acqua, alla terra.