Tots som ben conscients d'un fet seriós de la vida des de la infància. Per refredar el te calent, cal abocar-lo en un plat fred i bufar-lo per la seva superfície durant molt de temps. Quan tens sis o set anys, no penses realment en les lleis de la física, només les dones per fetes o, en termes físics, les prens com un axioma. Tanmateix, a mesura que aprenem ciència al llarg del temps, descobrim semblances interessants entre axiomes i demostracions consistents, traduint sense problemes els supòsits de la nostra infància en teoremes d'adults. El mateix passa amb el te calent. Ningú de nos altres hauria pogut imaginar que aquesta manera de refredar-lo està directament relacionada amb l'evaporació del líquid.
Física del procés
Per respondre a la pregunta de què determina la velocitat d'evaporació d'un líquid, cal entendre la mateixa física del procés. L'evaporació és el procés de transició de fase d'una substància d'un estat líquid d'agregació a un estat gasós. Qualsevol substància líquida es pot evaporar, inclosa la molt viscosa. En aparençai no es pot dir que un cert purín gelatinós pugui perdre part de la seva massa per evaporació, però en determinades condicions això és exactament el que passa. Un sòlid també es pot evaporar, només aquest procés s'anomena sublimació.
Com passa
Començant a esbrinar de què depèn la velocitat d'evaporació d'un líquid, cal partir del fet que es tracta d'un procés endotèrmic, és a dir, un procés que té lloc amb l'absorció de calor. La calor de transició de fase (calor d'evaporació) transfereix energia a les molècules d'una substància, augmentant la seva velocitat i augmentant la probabilitat de la seva separació, alhora que debilita les forces de cohesió molecular. Al separar-se de la major part de la substància, les molècules més ràpides surten dels seus límits i la substància perd la seva massa. Al mateix temps, les molècules líquides expulsades bullen a l'instant, realitzant el procés de transició de fase després de la separació, i la seva sortida ja es troba en estat gasós.
Aplicació
Entenent les raons de les quals depèn la velocitat d'evaporació d'un líquid, és possible regular correctament els processos tecnològics que es produeixen a partir d'ells. Per exemple, el funcionament d'un aparell d'aire condicionat, a l'intercanviador de calor-evaporador del qual bull el refrigerant, agafant calor de l'habitació refrigerada, o l'ebullició de l'aigua a les canonades d'una caldera industrial, la calor de la qual es transfereix al necessitats de calefacció i subministrament d'aigua calenta. Comprendre les condicions de les quals depèn la velocitat d'evaporació d'un líquid ofereix l'oportunitat de dissenyar i fabricar equips moderns i tecnològics de dimensions compactes i amb un coeficient augmentat.transferència de calor.
Temperatura
L'estat d'agregació líquid és extremadament inestable. Amb el nostre n terrenal. y. (el concepte de "condicions normals", és a dir, adequades per a la vida humana), tendeix periòdicament a passar a una fase sòlida o gasosa. Com passa això? Què determina la velocitat d'evaporació d'un líquid?
El criteri principal és, per descomptat, la temperatura. Com més escalfem el líquid, més energia aportem a les molècules de la substància, com més enllaços moleculars trenquem, més ràpid serà el procés de transició de fase. L'apoteosi s'aconsegueix amb un ebullició nucleat constant. L'aigua bull a 100 °C a pressió atmosfèrica. La superfície d'una olla o, per exemple, d'una tetera, on bull, només a primera vista és perfectament llisa. Amb un augment múltiple de la imatge, veurem infinits cims afilats, com a les muntanyes. La calor es subministra puntualment a cadascun d'aquests pics i, a causa de la petita superfície d'intercanvi de calor, l'aigua bull a l'instant, formant una bombolla d'aire que puja a la superfície, on s'enfonsa. És per això que aquesta ebullició s'anomena bombolla. La velocitat d'evaporació de l'aigua és màxima.
Pressió
El segon paràmetre important, del qual depèn la velocitat d'evaporació d'un líquid, és la pressió. Quan la pressió baixa per sota de la atmosfèrica, l'aigua comença a bullir a temperatures més baixes. El treball de les famoses olles a pressió es basa en aquest principi: cassoles especials, des d'on es bombejava l'aire i l'aigua ja bullia a 70-80 ºС. L'augment de la pressió, en canvi,augmenta el punt d'ebullició. Aquesta propietat útil s'utilitza quan es subministra aigua sobreescalfada des d'una central tèrmica a la calefacció central i ITP, on, per mantenir el potencial de calor transferit, l'aigua s'escalfa a temperatures de 150-180 graus, quan cal excloure. la possibilitat de bullir en canonades.
Altres factors
El bufat intensiu de la superfície del líquid amb una temperatura superior a la temperatura del raig d'aire subministrat és un altre factor que determina la velocitat d'evaporació del líquid. Exemples d'això es poden prendre de la vida quotidiana. Bufant la superfície del llac amb el vent, o l'exemple amb què vam començar la història: bufant te calent abocat en un plat. Es refreda degut al fet que, separant-se del gruix de la substància, les molècules s'emporten part de l'energia amb elles, refredant-la. Aquí també podeu veure l'efecte de la superfície. Un plat és més ample que una tassa, per la qual cosa es pot escapar més massa d'aigua del seu quadrat.
El propi tipus de líquid també afecta la velocitat d'evaporació: alguns líquids s'evaporen més ràpid, altres, al contrari, més lent. L'estat de l'aire circumdant també té una influència important en el procés d'evaporació. Si el contingut d'humitat absoluta és alt (aire molt humit, com ara prop del mar), el procés d'evaporació serà més lent.
