Passaggi di stato pt.2

Condensazione

La nostra sostanza ora è tutta allo stato aeriforme, ma siamo riusciti a trattenerla in uno spazio chiuso tale da poter compiere tutti i processi inversi. Dallo stato aeriforme quindi ora vogliamo farla tornare allo stato liquido. Questo passaggio è detto condensazione. Per far ciò dobbiamo “sottrarre” calore al sistema, ovvero raffreddarlo. La formula di conseguenza sarà:

ΔE = -Lv * m , dove Lv è lo stesso calore latente di vaporizzazione precedente ed il segno “-” indica che è stato ceduto calore dal sistema (il contrario rispetto ai fenomeni prima finora studiati).

Solidificazione

La nostra sostanza ora è allo stato liquido e vogliamo farla tornare allo stato solido com’era all’inizio dell’esperimento. Questo è possibile grazie un processo chiamato solidificazione.
Facciamo abbassare ancora la temperatura finchè tutta la sostanza non sarà allo stato solido.
NB Anche per la solidificazione, durante il periodo in cui la nostra sostanza è sia allo stato liquido che solido, la temperatura risulta essere costante.
La formula risulta quindi essere:

ΔE = -Lf * m e le spiegazioni sono le medesime della condensazione: il calore latente di fusione e di solidificazione è il medesimo ed il segno “-” indica che viene ceduto calore dal sistema.
Per quanto riguarda i grafici, basta osservare quelli precedenti, presenti nella parte 1 dell’argomento e leggerli da destra a sinistra.

Analizziamo ora velocemente cosa succede dal punto di vista molecolare e microscopico: fornendo calore al sistema i legami si rompono sempre di più finchè le molecole non si dividono e gli atomi acquistano maggiora libertà di movimento. Nei processi inversi gli atomi si avvicinano e si creano legami che rendono le molecole più ferme e stabili.

Alcune semplici definizioni

Vapore saturo: esso si ha quando in ambiente chiuso il numero di molecole che si condensano ed evaporano contemporaneamente è lo stesso. La pressione da esso esercitata sulle pareti del recipiente è detta pressione di vapore saturo.

Temperatura di ebollizione: termperatura necessaria affinchè il liquido bolla quando la sua pressione è uguale a quella atmosferica (1,01 * 105 Pa).

Temperatura critica: temperatura sopra la quale non si può far condensare un gas comprimendolo.

Curiosità:
L’umidità non è altro che il rapporto tra la pressione del vapore acqueo in un istante t ed in un determinato luogo, fratto la pressione del vapore saturo nello stesso momento e luogo.

 

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