Perché il ventilatore ci fa sentire fresco anche se non raffredda l’aria?

A differenza di un condizionatore, il ventilatore non abbassa la temperatura dell'aria: si limita a metterla in movimento. La sensazione di fresco che avvertiamo di fronte a un ventilatore – ma anche un ventaglio o un vento leggero – non è dovuta quindi a una temperatura inferiore ma al fatto che la corrente mette continuamente a disposizione nuova aria a cui la nostra pelle può cedere calore, accelerando quindi la rapidità con cui il nostro corpo dissipa il calore.

Se ci pensate sembra quasi un paradosso: anche in una stanza caldissima basta accendere un ventilatore o agitare un ventaglio e l'aria che ci arriva addosso, pur non diminuendo di temperatura, ci sembra più fresca. È lo stesso principio per cui in una giornata estiva di caldo torrido o afoso basta una lieve corrente d'aria per darci una sensazione di freschezza. Lo stesso accade quando siamo in auto e mettiamo un braccio fuori dal finestrino. Com'è possibile che la stessa aria, se in movimento, ci sembri più fresca? La spiegazione ha a che fare con il fatto che l'aria in movimento permette al nostro corpo di dissipare calore più rapidamente attraverso due meccanismi principali di trasmissione del calore: la convezione e l'evaporazione. Ricordiamo infatti che la nostra pelle non “misura” la temperatura dell'aria in sé, ma quanto rapidamente il calore fluisce dal nostro corpo all'ambiente o viceversa.

La convezione e l'evaporazione sono i due meccanismi principali grazie ai quali il nostro corpo si raffredda. La convezione è un processo di scambio del calore che avviene nei fluidi: per intenderci, è il meccanismo con cui si scalda l'acqua in una pentola che abbiamo messo sul fuoco.

In questo caso però a scaldarsi è un altro fluido: l'aria che ci sta attorno. Tenete conto che la temperatura della nostra pelle si aggira attorno ai 37 °C, che solitamente è più alta della temperatura dell'aria (tranne nelle giornate davvero molto calde), quindi tendenzialmente il nostro corpo trasferisce calore all'aria. Lo strato di aria che si scalda attorno a noi si espande leggermente, diventando così meno densa. Questo la porta a salire ed essere quindi sostituita da nuova aria meno calda. L'aria del ventilatore ci sembra più fresca perché rifornisce continuamente la nostra pelle di nuova aria pronta per essere riscaldata, accelerando notevolmente il raffreddamento del corpo tramite convezione.

Questo spiega anche perché nelle giornate più calde il ventilatore diventa inefficace. La rapidità con cui il nostro corpo disperde calore tramite convezione dipende infatti dalla differenza di temperatura tra la nostra pelle e l'aria circostante: quando l'aria attorno a noi è calda quanto la nostra pelle (o addirittura di più), la convezione non avviene più e per il nostro corpo diventa molto più difficile disperdere il calore. Avete presente quella sensazione che abbiamo quando il ventilatore non sembra fare altro che “spostare aria calda”? Ecco, questo avviene quando la differenza di temperatura tra noi e l'aria è così bassa che la convezione si arresta e nemmeno il costante rifornimento di aria da parte del ventilatore ci aiuta.

Oltre che dalla temperatura esterna, la sensazione di fresco (o, in altre parole, la diminuzione della “temperatura percepita”) dipende anche dalla velocità della corrente d'aria: ecco perché un ventilatore sparato al massimo ci fa sentire più freschi di uno che gira al minimo!

Per raffreddarci abbiamo però anche il meccanismo dell'evaporazione, che funziona grazie al sudore. Questo si deposita sulla pelle e ne assorbe il calore per evaporare (cioè trasformarsi in vapore acqueo), lasciando sotto di sé la pelle un po' più fresca. È un metodo molto efficace perché occorre una notevole quantità di calore per fare evaporare l'acqua. Non è un caso se nelle giornate più calde bagnarci ci dà sollievo: evaporando, l'acqua sottrae calore alla nostra pelle!

Un po' come nel caso della convezione, con l'evaporazione del sudore lo strato d'aria che ci circonda diventa più umido perché si arricchisce di vapore acqueo. Ora, più l'aria è umida e più fa fatica ad “accettare” altro vapore acqueo: questo abbassa la rapidità con cui il nostro corpo riesce a raffreddarsi per evaporazione. L'aria del ventilatore – o di una piacevole brezza – ci sembra più fresca perché sostituisce l'aria umida con nuova aria più secca, accelerando il processo di evaporazione e quindi il tasso di dispersione del nostro calore interno.

In conclusione, l'aria del ventilatore non è più fredda del resto dell'aria nella stanza in cui ci troviamo, ma ci dà una sensazione di freschezza perché sostituisce l'aria calda e umida attorno alla nostra pelle con aria meno calda e meno umida, mantenendo sempre alta la rapidità del passaggio di calore tra la nostra pelle e l'ambiente esterno tramite convezione ed evaporazione – che è ciò che governa le sensazioni che chiamiamo “caldo” e “freddo”.

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