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Vaporizzazione


Scaldiamo dello stagno, che si trovando allo stato liquido. Facendo ciò, vediamo che la sua temperatura aumenta fino a quando si giunge a 2270 °C e lo stagno inizia a bollire: l’ebollizione ha le stesse caratteristiche generali della fusione.
Come per la fusione:
  • Durante l’ebollizione l’energia assorbita dal liquido serve per allontanare le molecole tra loro e non per aumentare la loro energia cinetica media (la temperatura non aumenta).
Anche per l’ebollizione di un liquido si ricavano tre leggi sperimentali:
  • 1. a una data pressione, per ogni liquido l’ebollizione avviene a una temperatura determinata, detta temperatura di ebollizione;
    2. durante tutto l’intervallo di tempo in cui avviene l’ebollizione di un liquido, la sua temperatura si mantiene costante;
    3. l’energia necessaria per trasformare in vapore l’intera massa m di un liquido, che si trova già alla temperatura di ebollizione, è direttamente proporzionale a m.
La terza legge è espressa dalla formula calore latente di vaporizzazione (J/kg)
E = Lv m
Dove:
  • E = energia di vaporizzazione (J)
    m = massa del liquido (kg)
    La costante Lv è detta calore latente di vaporizzazione e si misura in joule/kilogrammo.
È numericamente uguale alla quantità di energia necessaria per trasformare completamente in vapore 1 kg di una data sostanza.
Se l’energia è fornita per mezzo di calore la formula precedente si scrive così
Q = Lv m .

Nella tabella seguente sono riportate le temperature di ebollizione e i calori latenti di vaporizzazione di diversi liquidi.
Elementi:

  • Elio
    Idrogeno
    Azoto
    Ossigeno
    Etere etilico
    Alcol etilico
    Acqua
    Glicerina
    Mercurio
    Zolfo
    Piombo
    Argento
Temperatura di ebollizione (°C):

  • 1) - 269
    2) - 253
    3) - 196
    4) - 183
    5) 35
    6) 78
    7) 100
    8) 290
    9) 357
    10) 445
    11) 1750
    12) 2193
K
  • 4
    20
    77
    90
    308
    351
    373
    563
    630
    718
    2023
    2466
Calore di
vaporizzazione (x
[math]10^3[/math]
J/kg)
  • 21
    452
    201
    213
    377
    854
    2253
    830
    295
    327
    871
    2336

Nota che il calore latente di vaporizzazione dell’acqua è quasi sette volte maggiore del suo calore latente di fusione: è questa la ragione per la quale, mentre il ghiaccio scaldato si scioglie rapidamente, l’acqua contenuta in un pentolino bolle tanto a lungo prima di evaporare completamente.
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