ebollizione

passaggi di stato :ebollizione e condensazione

riscaldando una sostanza pura liquida,si osserva un aumento
della temperatura,che varia con la natura della sostanza,
a parita di massa considerata

continuando a fornire energia si nota che la temperatura
non aumenta piu:la sostanza inizia la ebollizione
e durante tutta la ebollizione la temperatura rimane costante

quando tutta la sostanza risulta vaporizzata,la temperatura
del vapore originato riprende ad aumentare se si fornisce
altra energia.

il fenomeno inverso avviene con la condensazione :
il vapore cede calore e rigenera il liquido a temperatura costante
temperatura che risulta uguale a quella di ebollizione

processo di riscaldamento ed ebollizione:
1-il calore fornito alla sostanza mentre si trova allo stato liquido
fa aumentare la energia cinetica delle particelle costituenti la sostanza
e quindi si registra un aumento di temperatura proporzionale
2-il calore fornito alla sostanza mentre si verifica la ebollizione viene
utilizzato per compiere un lavoro contro le forze che mantengono unite
le particelle e quindi non si registra nessun aumento di temperatura
restando costante la energia media della sostanza liquida e vaporizzata
3-il calore fornito alla sostanza completamente allo stato di vapore
fa aumentare la energia cinetica delle particelle e quindi si registra
un aumento di temperatura proporzionale

processo di raffreddamento e condensazione
1-il calore ceduto dalla sostanza mentre si trova allo stato di vapore
fa diminuire la energia cinetica delle particelle costituenti la sostanza
e quindi si registra una diminuzione di temperatura proporzionale
2-il calore ceduto dalla sostanza mentre si verifica la condensazione 
viene sostituito da quello generato nella formazione dei legami che
mantengono unite le particelle allo stato liquido:calore di condensazione
non si registra nessuna diminuzione di temperatura
restando costante la energia media della sostanza vaporizzata e liquida
3-il calore ceduto dalla sostanza completamente allo stato liquido
fa diminuire la energia cinetica delle particelle e quindi si registra
una diminuzione di temperatura proporzionale

osservazioni sperimentali sul fenomeno della ebollizione
e leggi della ebollizione

una sostanza liquida assorbendo energia(calore) può trasformarsi
in vapore,processo di vaporizzazione,in due modi diversi:
evaporazione:
-avviene solo sulla superficie del liquido a contatto con ambiente esterno
-avviene in modo impercettibile
-avviene ad ogni temperatura
ebollizione:
-avviene in tutta la massa del liquido riscaldato
-avviene in modo visibile,tumultuoso
-avviene ad una temperatura caratteristica per ogni sostanza

leggi della ebollizione:
1-ogni sostanza pura presenta una temperatura di ebollizione caratteristica
2-durante la ebollizione la temperatura rimane costante
3-la ebollizione avviene quando la tensione del vapore è leggermente
  superiore di quella sovrastante il liquido riscaldato
4-la temperatura di ebollizione varia con la pressione esercitata
  dall'esterno:aumenta se aumenta la pressione e diminuisce se la
  pressione diminuisce.

nota:la tensione di vapore corrisponde alla pressione esercitata dal
vapore in equilibrio con il liquido generante(allo stato di saturazione):
varia con la natura del liquido e con la temperatura:aumenta se aumenta
la temperatura e diminuisce se la temperatura diminuisce.

E' evidente quindi che se aumenta la pressione esterna,dovrà aumentare
anche la tensione di vapore per ottenere la ebollizione:la tensione di
vapore aumenterà se aumenterà la temperatura del liquido;viceversa,
se la pressione diminuisce,sarà sufficiente anche una minore temperatura
per raggiungere una tensione di vapore più ridotta.

 

interpretazione meccanismo della ebollizione:
quando il liquido viene riscaldato si verifica il processo della
evaporazione,a livello della superficie libera del liquido:ma anche
all'interno della massa liquida avviene una evaporazione per la 
presenza di bollicine gassose incluse nel liquido:la evaporazione
avviene liberando il vapore entro tali bollicine che vanno perciò
aumentando di volume e arricchendosi di nuovo vapore:il vapore presente
possiede una sua tensione che va aumentando con l'aumentare della
temperatura e della concentrazione:le bollicine si gonfiano e diventano
visibili e iniziano a portarsi verso l'alto per effetto della spinta
idrostatica:giunte in superficie,se la  tensione del vapore interno alle
bollicine è pari o maggiore di quella esterna,le bollicine possono
esplodere liberando il vapore contenuto:processo di ebollizione.
E' evidente che se la pressione esterna aumenta,deve aumentare anche
la tensione di vapore presente nelle bollicine,e questo richiede una
maggiore temperatura del liquido:aumento della temperatura di ebollizione
con aumento di pressione esterna;e viceversa...

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