La evaporación es ... El proceso de transición de fase de una sustancia de un estado líquido a un estado de vapor.

En el mundo que nos rodea constante y continuamenteexiste una enorme variedad de fenómenos y procesos físicos. Uno de los más importantes es el proceso de evaporación. Hay varios requisitos previos para este fenómeno. En este artículo analizaremos cada uno de ellos con más detalle.

¿Qué es la evaporación?

Es el proceso de convertir sustancias en gaso estado de vapor. Es típico solo para sustancias de consistencia líquida. Sin embargo, algo similar se observa en los sólidos, solo que a este fenómeno se le llama sublimación. Esto se puede ver mediante la observación cuidadosa de los cuerpos. Por ejemplo, una barra de jabón se seca con el tiempo y comienza a agrietarse, esto se debe a que las gotas de agua en su composición se evaporan y pasan al estado gaseoso H₂O.

Definición en física

La evaporación es un proceso endotérmico en el que el calor de transición de fase sirve como fuente de energía absorbida. Incluye dos componentes:

• una cierta cantidad de calor requerida para vencer las fuerzas moleculares de atracción cuando se produce un espacio entre las moléculas conectadas;
• el calor requerido en el trabajo de expandir moléculas en el proceso de convertir sustancias líquidas en vapor o gas.

¿Cómo va esto?

La transición de una sustancia de un estado líquido a un estado gaseoso puede ocurrir de dos maneras:

1. La evaporación es el proceso por el cual las moléculas escapan de la superficie de un líquido.
2. La ebullición es el proceso de vaporización de un líquido al llevar la temperatura al calor específico de ebullición de la sustancia.

Aunque ambos fenómenos transformanlíquido a gas, hay diferencias significativas entre ellos. La ebullición es un proceso activo que ocurre solo a cierta temperatura, mientras que la evaporación ocurre bajo cualquier condición. Otra diferencia es que la ebullición es característica de todo el espesor del líquido, mientras que el segundo fenómeno ocurre solo en la superficie de las sustancias líquidas.

Teoría cinética molecular de la evaporación

Si consideramos este proceso a nivel molecular, entonces ocurre de la siguiente manera:

1. Las moléculas en sustancias líquidas están enmovimiento caótico constante, todos tienen velocidades completamente diferentes. Mientras tanto, las partículas se atraen entre sí debido a las fuerzas de atracción. Cada vez que chocan entre sí, sus velocidades cambian. En algún momento, algunos desarrollan una velocidad muy alta, lo que les permite vencer las fuerzas de la gravedad.
2. Estos elementos, que se encuentran en la superficie del líquido, tienen tal energía cinética que son capaces de vencer los enlaces intermoleculares y salir del líquido.
3. Son estas moléculas más rápidas las que salen volando de la superficie de una sustancia líquida, y este proceso ocurre constante y continuamente.
4. Una vez en el aire, se convierten en vapor; esto se llama vaporización.
5. En consecuencia, la energía cinética promediolas partículas restantes son cada vez más pequeñas. Esto explica el enfriamiento del líquido. Recuerda cómo en la infancia nos enseñaron a soplar un líquido caliente para que se enfríe más rápido. Resulta que aceleramos el proceso de evaporación del agua y la caída de temperatura se produjo mucho más rápido.

¿De qué factores depende?

Se requieren muchas condiciones paraocurrencia de este proceso. Viene de todos los lugares donde hay partículas de agua: estos son lagos, mares, ríos, todos los objetos húmedos, las cubiertas de los cuerpos de los animales y las personas, así como las hojas de las plantas. Se puede concluir que la evaporación es un proceso muy significativo e insustituible para el mundo circundante y todos los seres vivos.

Estos son los factores que influyen en este fenómeno:

1. La tasa de evaporación depende directamente de la composición.el líquido mismo. Se sabe que cada uno de ellos tiene sus propias características. Por ejemplo, aquellas sustancias en las que el calor de vaporización sea menor se convertirán más rápidamente. Comparemos dos procesos: evaporación de alcohol y agua ordinaria. En el primer caso, la conversión a estado gaseoso ocurre más rápido, porque el calor específico de vaporización y condensación para el alcohol es de 837 kJ/kg, y para el agua es casi tres veces mayor: 2260 kJ/kg.
2. La velocidad también depende de la temperatura inicial.líquido: cuanto más grande es, más rápido se forma el vapor. Como ejemplo, tomemos un vaso de agua, cuando hay agua hirviendo dentro del recipiente, la vaporización ocurre a un ritmo mucho mayor que cuando la temperatura del agua es más baja.
3. Otro factor que determina la velocidad de este proceso es el área superficial del líquido. Recuerde que la sopa caliente se enfría más rápido en un tazón grande que en un platillo pequeño.
4. La tasa de propagación de sustancias en el aire.El medio determina en gran medida la tasa de evaporación, es decir, cuanto más rápida se produce la difusión, más rápida se produce la vaporización. Por ejemplo, con vientos fuertes, las gotas de agua se evaporan más rápido de la superficie de lagos, ríos y embalses.
5. La temperatura del aire en la habitación también juega un papel importante. Hablaremos más sobre esto a continuación.

¿Cuál es el papel de la humedad del aire?

Debido al hecho de que el proceso de evaporación ocurre en todas partes de forma continua y constante, siempre hay partículas de agua en el aire. En forma molecular, parecen un grupo de elementos H₂O. Los líquidos pueden evaporarse dependiendo de la cantidad de vapor de agua que haya en la atmósfera, a este coeficiente se le llama humedad del aire. Es de dos tipos:

1. La humedad relativa es la relaciónla cantidad de vapor de agua en el aire a la densidad del vapor saturado a la misma temperatura como un porcentaje. Por ejemplo, un indicador del 100% indica que la atmósfera está completamente saturada de moléculas de H₂O.
2. El absoluto caracteriza la densidad del vapor de agua en el aire, denotada por la letra f y muestra qué masa de moléculas de agua está contenida en 1 m³ de aire

Relación entre el proceso de evaporación y la humedad del airese puede definir de la siguiente manera. Cuanto menor sea la humedad relativa del aire, más rápida se producirá la evaporación de la superficie de la tierra y otros objetos.

Evaporación de diversas sustancias.

Para varias sustancias, este proceso tiene lugardiferentemente. Por ejemplo, el alcohol se evapora más rápido que muchos líquidos debido a su bajo calor específico de vaporización. A menudo, estas sustancias líquidas se denominan volátiles, porque el vapor de agua se evapora literalmente de ellas a casi cualquier temperatura.

El alcohol también puede evaporarse incluso a temperatura ambiente.temperatura. En el proceso de preparación del vino o vodka, el alcohol se conduce a través de la luz de la luna, alcanzando solo el punto de ebullición, que es aproximadamente igual a 78 grados. Sin embargo, la temperatura real de evaporación del alcohol será un poco más alta, porque en el producto original (por ejemplo, puré) es una combinación con varios aceites aromáticos y agua.

Condensación y sublimación

El siguiente fenómeno se puede observar cada vez quecuando el agua hierve en la tetera. Tenga en cuenta que cuando el agua hierve, cambia de estado líquido a estado gaseoso. Sucede de esta manera: un chorro de vapor de agua caliente sale volando de la tetera a través de su pico a gran velocidad. En este caso, el vapor formado no es visible directamente a la salida del pico, sino a una corta distancia de este. Este proceso se denomina condensación, es decir, el vapor de agua se espesa hasta tal punto que se hace visible a nuestros ojos.

La evaporación de un sólido se llama sublimación.Al mismo tiempo, pasan del estado de agregación al estado gaseoso, pasando por alto la etapa líquida. El caso más famoso de sublimación está asociado con los cristales de hielo. En su forma original, el hielo es un sólido, a temperaturas superiores a 0° comienza a derretirse, tomando un estado líquido. Sin embargo, en algunos casos, a temperaturas negativas, el hielo pasa a forma de vapor, sin pasar por la fase líquida.

El efecto de la evaporación en el cuerpo humano.

Gracias a la evaporación en nuestro cuerpo,termorregulación Este proceso se lleva a cabo mediante un sistema de autoenfriamiento. En un día caluroso y bochornoso, una persona que se dedica a cierto trabajo físico se calienta mucho. Esto significa que aumenta la energía interna. Y como saben, a temperaturas superiores a 42 °, la proteína en la sangre humana comienza a plegarse, si este proceso no se detiene a tiempo, conducirá a la muerte.

El sistema de autoenfriamiento está diseñado asímanera de regular la temperatura para la vida normal. Cuando la temperatura alcanza el máximo permitido, comienza la sudoración activa a través de los poros de la piel. Y luego se produce la evaporación desde la superficie de la piel, que absorbe el exceso de energía del cuerpo. En otras palabras, la evaporación es un proceso que contribuye al enfriamiento del cuerpo a un estado normal.