Concetti Chiave
- La vaporizzazione dello stagno avviene a 2270 °C, con caratteristiche simili alla fusione, dove l'energia assorbita serve ad allontanare le molecole senza aumentare la temperatura.
- Durante l'ebollizione, la temperatura di un liquido rimane costante e l'energia necessaria per trasformarlo in vapore è proporzionale alla massa del liquido.
- La formula del calore latente di vaporizzazione è E = Lv m, dove Lv rappresenta la quantità di energia necessaria per vaporizzare 1 kg di una sostanza.
- Le temperature di ebollizione e i calori latenti di vaporizzazione variano significativamente tra diversi elementi, come mostrato nella tabella fornita.
- Il calore latente di vaporizzazione dell'acqua è molto più elevato rispetto al suo calore di fusione, spiegando perché l'acqua impiega più tempo a evaporare completamente rispetto a sciogliersi.
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).
-
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.
-
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.
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
1) - 269
2) - 253
3) - 196
4) - 183
5) 35
6) 78
7) 100
8) 290
9) 357
10) 445
11) 1750
12) 2193
-
4
20
77
90
308
351
373
563
630
718
2023
2466
vaporizzazione (x
-
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.
Domande da interrogazione
- Qual è la temperatura di ebollizione dello stagno e cosa accade durante l'ebollizione?
- Quali sono le leggi sperimentali dell'ebollizione di un liquido?
- Perché l'acqua impiega più tempo a evaporare rispetto al ghiaccio a sciogliersi?
La temperatura di ebollizione dello stagno è 2270 °C. Durante l'ebollizione, l'energia assorbita serve per allontanare le molecole tra loro, mantenendo costante la temperatura.
Le leggi sperimentali dell'ebollizione sono: 1) a una data pressione, l'ebollizione avviene a una temperatura determinata; 2) durante l'ebollizione, la temperatura rimane costante; 3) l'energia necessaria per vaporizzare un liquido è proporzionale alla sua massa.
L'acqua impiega più tempo a evaporare perché il suo calore latente di vaporizzazione è quasi sette volte maggiore del calore latente di fusione, richiedendo più energia per trasformarsi completamente in vapore.
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