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Vapore saturo

Che cosa si intende per vapore saturo?

Immaginiamo di riempire parzialmente con un liquido (ad esempio acqua) un recipiente chiuso nel quale sia stato fatto precedentemente il vuoto e che sia mantenuto a temperatura costante.

Si ha che che un determinato numero di particelle che compongono il liquido evaporano e si stabiliscono nella parte sovrastante.

Queste particelle hanno una certa probabilità di incontrare la superficie del liquido e di tornare a far parte di esso.

tensione di vapore

Inizialmente, il numero di particelle che passano alla fase di vapore è maggiore del numero di particelle che condensano.

Dopo un certo periodo di tempo, si stabilisce però un equilibrio dinamico: il numero delle particelle che abbandona la superficie del liquido diventa uguale al numero delle particelle che nello stesso tempo vi ritornano; tale scambio avviene per un tempo perenne.

pressione di vapore

Nel caso in cui le due fasi (liquido e vapore) coesistono e l'equilibrio è stabile il vapore si dice saturo o, più precisamente, vapore saturo umido.

Innalzando la temperatura (senza raggiungere la temperatura critica) fino alla scomparsa totale del liquido, si perviene alla condizione di vapore saturo secco.

Se poi, raggiunto lo stato di vapore saturo secco, si continua a riscaldare (senza ancora raggiungere la temperatura critica) si giunge alla condizione di vapore surriscaldato, che presenta un comportamento non molto dissimile da quello dei gas; la differenza essenziale consiste nella possibilità che si ha di liquefare il vapore comprimendolo e lasciando inalterata la temperatura, cosa che per un gas non è possibile.

Quando un vapore si trova nella condizione, abbastanza frequente, di vapore saturo umido, per un aumento di volume (a temperatura costante) si manifesta un'ulteriore evaporazione del liquido, mentre a una diminuzione di volume corrisponde una condensazione di parte del vapore in liquido e in entrambi i casi la pressione tende a restare costante.

Si rende evidente, con ciò, la differenza di comportamento rispetto ai gas; questi ultimi infatti seguono la legge di Boyle e, a temperatura costante, per una variazione di volume si ha una variazione di pressione (le due grandezze sono inversamente proporzionali).

Definizione di vapore saturo

Alla luce di quanto detto, possiamo definire "vapore saturo" la condizione secondo cui un liquido è in equilibrio con la sua fase vapore. In tale condizione il numero delle particelle che abbandona la superficie del liquido è uguale al numero delle particelle che nello stesso tempo vi ritornano.

La pressione gassosa corrispondente all'equilibrio liquido-vapore alla temperatura t, viene indicata come tensione di vapore del liquido considerato.

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