Fisica tecnica

Messaggioda cucinolu95 » 22/04/2017, 14:53

Salve a tutti, sto studiando fisica tecnica e mi è venuto un dubbio.

Perchè l'acqua evapora a temperatura ambiente? Se lasciamo un contenitore d'acqua in una stanza avremo che l'aria circostante esercita una pressione di 1 atm sul pelo libero dell'acqua, ma nell'aria il vapore d'acqua si trova ad una pressione parziale più bassa. So che c'entra in qualche modo la tensione di vapore, ma non riesco a collegare tutti i ragionamenti.
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda mgrau » 22/04/2017, 15:06

Se la pressione del vapore supera la pressione esterna si ha EBOLLIZIONE, cioè contemporaneamente in tutta la massa del liquido si ha il passaggio da liquido a vapore, con formazione di bolle all'interno.
Ma perchè delle molecole d'acqua possano staccarsi dalla superficie non occorre superare nessuna pressione esterna: è un processo individuale, di selezione delle molecole più veloci, che hanno una energia sufficiente a rompere i legami che le trattengono nel liquido. Poi, se il recipiente è chiuso, si ha un accumulo di molecole in fase di vapore, fino a che il numero di molecole che passano dal vapore al liquido è uguale a quelle che fanno il cammino inverso. Se il recipiente è aperto, questo accumulo non c'è, il cammino di ritorno rimane in minoranza, e l'acqua finisce per evaporare tutta.
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda cucinolu95 » 22/04/2017, 15:17

Ciao, grazie per aver risposto.
quando dici "se la pressione di vapore supera la pressione esterna" con pressione esterna ti riferisci alla pressione atmosferica p=1atm?
l'acqua liquida evapora per far succedere cosa? nel senso, evapora per far aumentare la tensione di vapore cercando di eguagliare la pressione parziale del vapore d'acqua dell'aria e la pressione di vapore?
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda mgrau » 22/04/2017, 15:31

cucinolu95 ha scritto:quando dici "se la pressione di vapore supera la pressione esterna" con pressione esterna ti riferisci alla pressione atmosferica p=1atm?


cucinolu95 ha scritto:l'acqua liquida evapora per far succedere cosa? nel senso, evapora per far aumentare la tensione di vapore cercando di eguagliare la pressione parziale del vapore d'acqua dell'aria e la pressione di vapore?

Devo dire che è buffo questo modo di esprimerti... finalistico... come se l'acqua avesse delle intenzioni :wink:
Comunque: immagina un recipiente chiuso, che contiene acqua e aria secca, tutto alla stessa temperatura ambiente.
Alla superficie, alcune molecole d'acqua si staccano dal liquido e passano nell'aria. All'inizio l'aria è secca, (la pressione parziale del vapore d'acqua è zero) e un movimento di ritorno non c'è, ma, man mano che dell'acqua evapora la pressione del vapore nell'aria aumenta, e così cominciano ad esserci molecole che dal vapore tornano al liquido. Chiaramente, queste sono tante di più quante più molecole d'acqua sono presenti nell'aria, cioè quanto più è alta la pressione parziale del vapore d'acqua. C'è una pressione limite per cui le due transizioni liquido/vapore e viceversa sono ugualmente probabili, e qui la pressione del vapore si stabilizza e l'evaporazione (a livello macroscopico) cessa (però lo scambio nei due sensi continua, solo che sono in pareggio). Questa pressione limite cresce con la temperatura, e a 100° diventa uguale alla pressione atmosferica
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda cucinolu95 » 22/04/2017, 15:59

Scusa se ti pongo domande che magari possono essere banali ma ho una grande confusione in testa: a lezione abbiamo analizzato il caso di un contenitore aperto lasciato all'aria aperta e nei miei appunti ho scritto, come ho detto prima, che la pressione parziale del vapore d'acqua che costituisce l'aria è molto bassa rispetto alla pressione atmosferica dell'aria e che è una fase stabile e quindi l'acqua tende a questa condizione, evaporando. perchè il vapore d'acqua è considerato stabile?

la tensione limite di cui parli è raggiunta dalla pressione parziale del vapore d'acqua?
Ultima modifica di cucinolu95 il 22/04/2017, 16:51, modificato 2 volte in totale.
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda cucinolu95 » 22/04/2017, 16:04

la mia visione finalistica dipende dal fatto che tutte le trasformazioni avvengono per ridurre le disomogeneità e quindi immagino che l'acqua agisca in tal senso, per raggiungere una condizione di equilibrio. Se la mia visione è completamente errata ti prego di correggere ogni mia parola. Accetto ogni critica, mi piace confrontarmi con qualcuno soprattutto se questo qualcuno può insegnarmi qualcosa.
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda mgrau » 22/04/2017, 17:34

cucinolu95 ha scritto: un contenitore aperto lasciato all'aria aperta e nei miei appunti ho scritto, come ho detto prima, che la pressione parziale del vapore d'acqua che costituisce l'aria è molto bassa rispetto alla pressione atmosferica dell'aria e che è una fase stabile e quindi l'acqua tende a questa condizione, evaporando. perchè il vapore d'acqua è considerato stabile?

La pressione atmosferica direi che non c'entra.
La pressione del vapore nell'aria (secca) è bassa, e forse "stabile" significa che l'acqua del recipiente, evaporando, non la fa aumentare (un po' come versando un bicchier d'acqua in mare non ne fai aumentare il livello), così che, essendo la pressione del vapore dell'acqua a temperatura ambiente maggiore di quella del vapore nell'aria c'è un flusso netto dall'acqua al vapore
cucinolu95 ha scritto:la tensione limite di cui parli è raggiunta dalla pressione parziale del vapore d'acqua?


cucinolu95 ha scritto:la mia visione finalistica dipende dal fatto che tutte le trasformazioni avvengono per ridurre le disomogeneità e quindi immagino che l'acqua agisca in tal senso, per raggiungere una condizione di equilibrio.


Dire che "tutte le trasformazioni avvengono per ridurre le disomogeneità" mi sembra un po' forte.
Suppongo che tu pensi al secondo principio della termodinamica?
Io però eviterei di generalizzare così tanto. E anche l'idea di "equilibrio", molto in voga in certi ambienti, credo che vada presa con le molle.
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Re: Fisica tecnica

Messaggioda cucinolu95 » 22/04/2017, 18:13

Sisi, esattamente, mi riferisco al secondo principio della termodinamica. Grazie mille per le risposte, credo di aver fatto un po' più di ordine nella mia testa.
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