Evaporament
El evaporament: és un procés físic que consistix en el pas llent i gradual d'un estat líquit cap a un estat gaseós, despuix d'haver adquirit suficient energia per a véncer a la tensió superficial.
A diferència de l'ebullició, l'evaporament es pot produir a qualsevol temperatura, sent més ràpit quant més elevada siga esta. No és necessari que tota la massa alcance el punt d'ebullició.
Quan existix un espai lliure damunt d'un líquit, una part de les seues molècules està en forma gaseosa. En equilibrar-se, la cantitat de matèria gaseosa es definix com la pressió de vapor saturante, la qual no depén del volum, pero varia segons la naturalea del líquit i la temperatura. Si la cantitat de gas és inferior a la pressió de vapor saturante, una part de les molècules passen de la fase líquida a la gaseosa: això és l'evaporament. Quan la pressió de vapor iguala a l'atmosfèrica, es produïx l'ebullició.[1]
En hidrologia, l'evaporament és una de les variables hidrològiques importants al moment d'establir el balanç hídric d'una determinada conca hidrogràfica o part d'esta. En este cas, es deu distinguir entre l'evaporament des de superfícies lliures i l'evaporament des del sol. L'evaporament d'aigua és important i indispensable en la vida, ya que el vapor d'aigua, al condensarse es transforma en núvols i torna en forma de pluja, neu, boira o rocío.
Vista com una operació unitària, l'evaporament és utilisat per a eliminar el vapor format per ebullició d'una solució o suspensió líquida.
Teoria
[editar | editar còdic]Per a que les molècules d'un líquit s'evaporen, deuen estar situades prop de la superfície, moure's en la direcció adequada i tindre suficient energia cinètica per a superar les forces intermoleculars de la fase líquida.[2] Quan només una chicoteta proporció de les molècules complix estos criteris, la velocitat d'evaporament és baixa. Com l'energia cinètica d'una molècula és proporcional a la seua temperatura, l'evaporament és més ràpida a temperatures més altes. En escapar les molècules més ràpides, les molècules restants tenen una energia cinètica mija més baixa i la temperatura del líquit disminuïx. Este fenomen també es denomina refredat evaporativo. Esta és la raó per la que l'evaporament del suor gela el cos humà. L'evaporament també tendix a procedir més ràpidament en majors velocitats de fluix entre la fase gaseosa i líquida i en líquits en major pressió de vapor. Per eixemple, la roba tendida en un estenedor se secarà (per evaporament) més ràpidament en un dia ventoso que en un dia tranquil. Tres elements clau en l'evaporament són la calor, la pressió atmosfèrica (determina el percentage d'humitat) i el moviment de l'aire.
A nivell molecular, no existix una frontera estricta entre l'estat líquit i l'estat de vapor. En el seu lloc, existix una capa de Knudsen, a on la fase és indeterminada. Degut a que esta capa té només unes poques molècules de gruixa, a escala macroscòpica no es pot vore un clar interfaç de transició de fase.[3]
Els líquits que no s'evaporen visiblement a una temperatura donada en un gas donat (per eixemple, l'oli de cuina a temperatura ambient) tenen molècules que no tendixen a transferir-se energia unes a atres en un patró suficient per a donar freqüentment a una molècula l'energia calorífica necessària per a convertir-se en vapor. No obstant, estos líquits es evaporen. Lo que ocorre és que el procés és molt més llent i, per tant, molt manco visible.
Fenomen físic
[editar | editar còdic]El moviment tèrmic d'una molècula de líquit deu ser suficient per a véncer la tensió superficial i evaporar, açò és, la seua energia cinètica deu excedir el treball de cohesió aplicat per la tensió superficial a la superfície del líquit. Per això, l'evaporament ocorre més ràpidament a altes temperaturas, a alts cabals entre les fases líquida, vapor i en líquits en baixes tensions superficials (açò és, en pressió de vapor més elevades).
En solament una proporció chicoteta de molècules localisada prop de la superfície i movent-se en la direcció correcta per a escapar del líquit en un cert instant, la taxa d'evaporament és llimitada.
L'evaporament produïx refredat
[editar | editar còdic]Ademés, com les molècules de major energia escapen i les que queden tenen menor energia cinètica mija, la temperatura del líquit es reduïx. Este fenomen també és cridat de refredat evaporativo. Eixemples de dit fenomen són la transpiració (suor), l'efecte refrigerador del botija.
Equilibri evaporatorio
[editar | editar còdic]
Si l'evaporament ocorre en un recipient tancat, les molèculas que escapen del líquit s'acumulen en forma de vapor dalt del líquit. Moltes d'eixes molècules retornen a l'estat líquit. Quan el procés d'escape i tornada alcança un equilibri, el vapor és cridat saturat i no ocorren canvis adicionals en la pressió de vapor o en la temperatura del líquit.
Dèficit higrométrico
[editar | editar còdic]Els factors que condicionen la taxa d'evaporament (generalment li l'expressa en mm/dia o mm/més) són, per un costat, els que caracterisen l'estat de l'atmòsfera en el veïnat de la superfície evaporante i, per l'atre, els factors que caracterisen la naturalea i l'estat de la superfície evaporante (aigua lliure, gèl, sol nuet, vegetació).
Com una forma de correlació entre l'evaporament i atres factors meteorològics que influïxen en abdós mijos (aigua i aire), Dalton (1802) propon la següent formulació:
| Dalton (1802) | ||
|---|---|---|
| Símbol | Nom | Unitat |
| ___MATH_1___ | Taxa d'evaporament | |
| ___MATH_2___ | Pressió de vapor saturat a la temperatura de l'aigua | |
| ___MATH_3___ | Pressió de vapor existent en l'aire circumdant | |
| ___MATH_4___ | Dèficit higrométrico | |
La pressió de vapor (___MATH_5___), i per això l'evaporament (___MATH_6___), depén llavors tant de la temperatura de l'aigua com de l'aire.[4]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Operacions Bàsiques: Evaporament, fonament de la tècnica, Universitat de Barcelona.
- ↑ Silberberg, Martin A. (2006). Química, 4th edició, Nova York: McGraw-Hill, pp. 431-434. ISBN 0-07-296439-1.
- ↑ “Condicions de contorn gas-dinàmiques d'evaporament i condensació: Anàlisis numèric de la capa de Knudsen” (2002). Physics of Fluids 14 (12): 4242. doi:. Bibcode: 2002PhFl...14.4242G.
- ↑ «UNIDAD 3: Evaporament i Evapotranspiración. UNICEN - Universitat Nacional del Centre de la Província de Buenos Aires Pág. 2.». Archivat des d'el original, el 24 de decembre de 2012. Consultat el 13 d'octubre de 2013.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Evaporación» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.