Concetti Chiave
- Il mercurio in un capillare scende quando una gocciolina d'acqua viene inserita, a causa della pressione generata dall'acqua che evapora.
- Si raggiunge un equilibrio dinamico quando la velocità di evaporazione dell'acqua uguaglia quella di condensazione, stabilendo la pressione di vapore saturo.
- La pressione di vapore saturo indica la facilità di evaporazione di un liquido: più alta è, più il liquido è volatile.
- I solidi possono avere una pressione di vapore, ma generalmente è bassa a causa delle forti interazioni tra le molecole.
- L'acqua bolle a 100°C quando la sua tensione di vapore eguaglia la pressione atmosferica, variando in base all'altitudine e alla pressione esterna.
Equilibrio dinamico nel capillare
Se in un capillare con del mercurio si mette una gocciolina l’acqua, scende la colonnina di mercurio dal momento che aumenta la pressione presente nel capillare, infatti l’acqua evaporando si espande ed esercita una pressione che spinge il mercurio verso il basso. A un certo punto il mercurio smette di scendere perché la velocità dell’acqua per divenire vapore e quella per passare dallo stato di vapore allo stato liquido sono uguali; si raggiunge perciò una condizione di equilibrio dinamico. In questa condizione la pressione esercitata dall’acqua è detta pressione di vapore saturo. Questa grandezza esprime la facilità che ha un liquido ad evaporare: tanto più è alta, tanto più i liquidi sono volatili. Anche i solidi potrebbero presentare una pressione di vapore, ma è
solitamente molto bassa perché le molecole del solido sono trattenute più fortemente che nel liquido. N.B.: per vaporizzazione si intende il generico passaggio allo stato di vapore, evaporazione la vaporizzazione da una superficie.
Tensione di vapore dell'acqua
Tensione di vapore dell’acqua L’acqua bolle a 100°C perché a tale temperatura la tensione di vapore eguaglia quella atmosferica. In alta montagna, dove la pressione atmosferica è minore, l’acqua bolle a meno di 100°C; viceversa aumentando la pressione l’acqua bolle a una temperatura maggiore come nella pentola a pressione.
Domande da interrogazione
- Qual è il fenomeno che si verifica quando si introduce una gocciolina d'acqua in un capillare contenente mercurio?
- Cosa si intende per pressione di vapore saturo e quale importanza ha?
- Come influisce la pressione atmosferica sul punto di ebollizione dell'acqua?
Quando si introduce una gocciolina d'acqua nel capillare, la colonnina di mercurio scende a causa dell'aumento di pressione generato dall'acqua che evapora e si espande, fino a raggiungere un equilibrio dinamico in cui la pressione di vapore saturo dell'acqua è bilanciata.
La pressione di vapore saturo è la pressione esercitata dall'acqua in equilibrio dinamico e indica la facilità con cui un liquido può evaporare; maggiore è la pressione, più volatile è il liquido.
L'acqua bolle a 100°C quando la tensione di vapore eguaglia la pressione atmosferica; in alta montagna, dove la pressione è minore, l'acqua bolle a temperature inferiori, mentre in condizioni di alta pressione, come in una pentola a pressione, l'acqua bolle a temperature superiori.
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