O que acontece com a temperatura durante a vaporização?

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Vaporização é o processo de passagem de uma substância do estado líquido para o estado gasoso. Nesse processo, as moléculas do líquido são afastadas de seus aglomerados, e isso requer energia. A quantidade de energia por unidade de massa para que a mudança de fase ocorra é chamado de calor de transformação.[1]

As distâncias intermoleculares são muito maiores quando comparadas ao estado sólido e líquido. Diferentemente de outras fases da matéria, o vapor não possui um volume constante, ele toma a forma do recipiente na qual está contido, e variações de temperatura provocam grandes variações de seu volume e pressão.[2] Isso significa que o vapor pode ser condensado para um líquido ou para um sólido pelo aumento de sua pressão, sem ser necessário reduzir a temperatura.

Tipos de vaporização[editar | editar código-fonte]

Existem três tipos de vaporização: evaporação, ebulição e calefação.

Evaporação[editar | editar código-fonte]

Esse fenômeno acontece à temperatura ambiente, em qualquer temperatura e pressão, de forma lenta, porém sendo influenciado por alguns aspectos como a temperatura, área de exposição e intensidade das forças intermoleculares do líquido. Para que ocorra, a energia cinética de uma molécula de líquido deve ser suficiente para vencer a tensão superficial e evaporar. As moléculas de maior energia escapam, e a temperatura do líquido diminui. Este fenômeno também é chamado de ‘’resfriamento evaporativo’’. Temos como exemplo a transpiração. [nota 1]

O que acontece com a temperatura durante a vaporização?

Ebulição[editar | editar código-fonte]

Na ebulição, o líquido está passando para o estado gasoso na sua temperatura de ebulição, que é a temperatura máxima que o líquido pode resistir a uma determinada pressão. Todas as moléculas do líquido estão recebendo calor. Quando a temperatura é elevada ao ponto no qual a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica, a vaporização acontece ‘’’em todo’’’ o líquido, não apenas na superfície. Assim, borbulhas de vapor se formam no líquido e sobem à superfície.[3] O ponto de ebulição da água no nível do mar, por exemplo, é de 100,0 °C.

O que acontece com a temperatura durante a vaporização?

Recipiente com água em ebulição. É caracterizada pela formação de bolhas.

Calefação[editar | editar código-fonte]

Na calefação, o líquido passa instantaneamente para o estado gasoso. Isso ocorre quando uma pequena quantidade de líquido entra em contato com uma superfície dotada de uma grande temperatura (muito maior que a temperatura de ebulição do líquido). Temos como exemplo uma gota de água em uma chapa quente.

Notas

  1. Trecho adaptado do artigo principal

Referências

  1. David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker. Fundamentos de Física, vol. 2: Mecânica, 8ª edição (2008)
  2. Willie A. Bueno, Julien F. C. Boodts, Leo Degrève e Francisco de A. Leone. ‘’Química Geral’', São Paulo (1978)
  3. Peter Atkins, Loretta Jones. Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre (2001)

Geralmente quando lavamos algo, como por exemplo, roupas, achamos que o certo é colocá-las ao Sol para que sequem mais rapidamente. Ao prepararmos um chá ou café, também percebemos que com o passar do tempo a água aquece até entrar em ebulição. Somente a partir desse momento (ebulição) é que pensamos que a água evapora. Mas aí vem a pergunta: por que as roupas secam no varal?

As roupas secam no varal pelo fato de um líquido poder passar para o estado de vapor mesmo com uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição. Sob pressão de 1 atm, em relação ao nível do mar, a água ferve a 100ºC, no entanto essa mesma água pode passar para o estado de vapor com temperatura menor que 100ºC. Sabemos disso, pois, como citado anteriormente, as roupas molhadas colocadas no varal secam à temperatura ambiente. Esse tipo de evaporação também ocorre nos lagos, nos rio e nos mares.

De acordo com a figura acima vemos que algumas moléculas que compõem o líquido possuem energia cinética maior do que o normal e outras possuem energia cinética menor que o normal. As moléculas com mais energia cinética conseguem escapar para o meio externo pelo fato de possuírem maior energia cinética do que outras moléculas. Quando essas moléculas escapam do líquido elas produzem uma vaporização superficial denominada evaporação.

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Caso a quantidade de moléculas que deixam o líquido seja maior do que a quantidade de moléculas que entram, teremos como resultado a evaporação. Porém podemos dizer que a intensidade do processo de evaporação depende da tensão superficial do líquido.

Assim, podemos definir a evaporação como sendo uma vaporização do líquido que se dá na sua superfície livre, a uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição. Como a evaporação decorre da grande energia cinética de algumas moléculas, ela é favorecida pelo aumento de temperatura, ou seja, quanto maior for a temperatura, maior será a intensidade da evaporação.

Que temperatura ocorre a vaporização?

Por exemplo, a água, sob pressão de 1 atmosfera, começa a ferver ao atingir a temperatura de 100 ºC. Já o ferro só entrará em ebulição quando sua temperatura for igual a 2 800 ºC. A ebulição é um processo de vaporização mais rápido do que a evaporação e a temperatura durante a ebulição permanece constante.

Quando acontece a vaporização a temperatura aumenta ou diminui?

É a passagem do estado líquido para o gasoso, com formação de bolhas, agitação em toda a extensão e aumento de temperatura. Esse processo acontece de maneira rápida, pois a substância recebe uma alta quantidade de calor.

O que acontece no processo de vaporização?

É o processo em que partículas de uma substância em fase líquida recebem calor (energia) suficiente para a transição do estado líquido para o estado gasoso. Dependendo de como ocorre esse processo, a vaporização pode ser caracterizada de três formas distintas: evaporação, ebulição ou calefação.

Como a temperatura influência na evaporação?

Temperatura: quanto maior a temperatura, maior a evaporação. O aumento da temperatura traduz um aumento da agitação molecular, ou seja, as moléculas estão com mais energia, facilitando sua passagem para o estado gasoso.