Temperatura di evaporazione
La temperatura di evaporazione indica la temperatura alla quale un liquido passa allo stato gassoso. Essa corrisponde al punto di ebollizione a una data pressione. Un liquido inizia a bollire esattamente quando la sua tensione di vapore corrisponde alla pressione ambiente. Questa condizione fisica è la seguente:
p_(vapore)(T) = p_(ambiente).
- p_(vapore) è la tensione di vapore del liquido dipendente dalla temperatura
- p_(ambiente) è la pressione esterna.
Se la pressione ambiente diminuisce, diminuisce anche la temperatura di evaporazione. Questo effetto costituisce la base per l'essiccazione sottovuoto e la distillazione sottovuoto. La relazione tra pressione e temperatura è descritta dall'equazione di Clausius-Clapeyron.
ln(p₂/p₁) = - ΔH_(vap) / R * (1/T₂ - 1/T₁)
Da questa equazione è possibile calcolare la temperatura di evaporazione a una nuova pressione.
T₂ = 1 / (1/T₁ - (R/ΔH_(vap)) * ln(p₂/p₁))
- T₂ è la temperatura di evaporazione alla nuova pressione (K)
- T1 è la temperatura di riferimento nota (K)
- p₂ è la pressione target (Pa)
- p₁ è la pressione di riferimento (Pa)
- Δ_H_vap è l'entalpia di evaporazione (J/mol)
- R è la costante universale dei gas (8,314 J/(mol·K))
Queste equazioni mostrano che piccole variazioni di pressione possono causare grandi variazioni di temperatura. Negli essiccatori tecnici e nei miscelatori sottovuoto, la temperatura di evaporazione viene quindi impostata in modo mirato tramite la pressione. Ciò consente una lavorazione a basso consumo energetico e delicata di prodotti sensibili alla temperatura.
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