CHE COS’È E COME SI FORMA
Il vapore è lo stato aeriforme di una sostanza, raggiunto per ebollizione o evaporazione dallo stato liquido o per sublimazione dallo stato solido.
Inteso come vapore acqueo, è lo stato aeriforme dell’acqua.
Riscaldando, a pressione costante, una certa quantità di liquido, si hanno in successione le seguenti fasi:
EBOLLIZIONE
Quando a una massa liquida viene somministrata, direttamente e rapidamente, una certa quantità di calore, fino a raggiungere una determinata soglia di temperatura, si noterà che dalla stessa massa liquida saliranno in superficie numerose bolle.
Questo fenomeno viene definito ebollizione.
Durante l’ebollizione la temperatura rimane invariata.
Tale temperatura è detta temperatura di ebollizione, varia da sostanza a sostanza e, per una stessa sostanza, è strettamente legata alla pressione.
SINTESI
– Ogni liquido ha una sua propria temperatura di ebollizione che varia col variare della pressione
– Se l’ebollizione avviene a pressione costante la temperatura non varia
VAPORIZZAZIONE
Quando il passaggio di un liquido allo stato di vapore avviene spontaneamente, e soltanto sulla superficie libera del liquido, tale fenomeno è detto, con termine generico, evaporazione.
Se invece tale trasformazione avviene tramite somministrazione di calore, e passando attraverso la fase di ebollizione, tale fenomeno viene definito vaporizzazione.
Infatti la vaporizzazione si verifica quando, per cause dovute alla temperatura erogata e per effetto della conseguente agitazione o “turbolenza” termica delle molecole del liquido, le stesse riescono a liberarsi dalle loro forze di coesione, e quindi escono dalla massa liquida passando allo stato aeriforme.
Questa massa “aeriforme” che si origina prende, appunto, il nome di vapore.
In questa fase si produce anche un sensibile aumento di volume rispetto a quello della massa liquida originaria e di conseguenza le molecole del vapore, in continuo movimento, esercitano una pressione che si evidenzia quando il vapore viene contenuto in un recipiente chiuso.
Le molecole del vapore, con il loro continuo movimento, possono ritornare alla fase liquida riaggregandosi alla stessa, e la loro quantità sarà tanto più elevata quanto maggiore è la pressione del vapore.
SURRISCALDAMENTO DEL VAPORE
Se si continua ad erogare calore anche quando tutto il liquido si è trasformato in vapore, questo comincia ad aumentare di temperatura e prende il nome di vapore surriscaldato.
Il vapore surriscaldato può quindi assumere, ad una determinata pressione, temperature variabili e, comunque, superiori a quella di ebollizione.
In queste condizioni, non esiste più alcuna relazione fra temperatura e pressione.
SINTESI
Il vapore surriscaldato:
– Nelle stesse condizioni di pressione, ha una temperatura superiore a quella necessaria per l’ebollizione
– Sempre con lo stesso valore di pressione, ha anche un volume superiore a quello
ottenuto durante la fase di vaporizzazione.
TIPI DI VAPORE
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VAPORE SATURO = È il vapore che si trova ancora in presenza del liquido che l’ha prodotto.
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VAPORE SATURO UMIDO = È il tipo di vapore che si usa più comunemente. Viene così denominato perché è miscelato con una parte di acqua ancora allo stato liquido. (Le percentuali della miscela vapore/acqua sono individuate dal titolo del vapore. Es.: titolo 90% = 10% di massa liquida e 90% di massa vapore)
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VAPORE SATURO SECCO = Si ottiene questo tipo di vapore quando si riesce a far evaporare completamente la parte liquida contenuta nel vapore saturo umido.
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VAPORE SURRISCALDATO = Dopo che l’acqua si è tutta vaporizzata, proseguendo nella somministrazione del calore, la temperatura riprende ad aumentare e, superato il valore della temperatura critica, si ottiene il vapore surriscaldato. Il vapore surriscaldato si espande seguendo approssimativamente le leggi dei gas ideali.
