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Evaporazione

Passaggi di stato: l'evaporazione

Per evaporazione si intende il passaggio di un corpo dallo stato liquido allo stato di vapore. Tale trasformazione avviene con acquisto di calore ed è quindi un processo endotermico.

L'evaporazione è un processo che avviene solo alla superficie del liquido ed è tanto più rapido quanto maggiore è la temperatura. Aumentando la temperatura, il valore della pressione di vapore saturo eguaglia la pressione ambiente e l'evaporazione si trasforma in ebollizione con la formazione di bolle di vapore anche all'interno della massa liquida.

Per un determinato valore della pressione esterna, l'evaporazione avviene a qualsiasi temperatura, mentre l'ebollizione avviene solo ad una determinata temperatura detta appunto temperatura di ebollizione.

L'evaporazione è un processo che non si arresta sino a quando tutto il liquido non è evaporato.

La velocità con cui il liquido evapora dipende da vari fattori: chiaramente dal liquido considerato ma anche dall'area della superficie sulla quale avviene l'evaporazione e dalla ventilazione della superficie ovvero dalla velocità con cui la superficie del liquido possa essere resa libera dalle molecole evaporate.

Spiegazione del fenomeno dell'evaporazione

Un liquido è costituito da particelle in moto che, in funzione della temperatura, hanno una determinata energia cinetica media.

In un dato istante esisteranno però particelle con energia cinetica maggiore e particelle con energia cinetica minore dell'energia cinetica media, in conseguenza della distribuzione statistica dell'energia cinetica delle particelle di Maxwell e Boltzmann.

distribuzione di maxwell boltzmann

Distribuzione statistica dell'energia cinetica delle particelle (Maxwell-Boltzmann)

Le particelle più energetiche che si trovano, in un dato istante, alla superficie del liquido, avranno sufficiente energia per sottrarsi all'azione attrattiva delle altre particelle e di passare allo stato di vapore: in altre parole si allontanano dalla massa di liquido di cui fanno parte.

Se immaginiamo di seguire una determinata particella del liquido, essa collide continuamente con altre pareticelle e di conseguenza, istante per istante, può aumentare, diminuire o mantenere costante la sua energia cinetica.

Se ad un certo istante questa molecola si trova alla superficie del liquido e possiede in quell'istante energia sufficientemente elevata da vincere l'azione attrattiva delle altre particelle, si allontana dal liquido e passa nella fase vapore. In questo modo si ha l'evaporazione delle particelle del liquido.

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