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2.21: Vaporización
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Vaporization
 
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TRANSCRIPCIÓN

2.21: Vaporization

2.21: Vaporización

Vaporization changes a liquid substance into a gaseous or vaporous substance. To achieve this, kinetic energy must be greater than the intermolecular forces that keep molecules bonded. The amount of energy needed to vaporize a quantity of liquid at a given pressure and a constant temperature is called the heat of vaporization. When liquid water is vaporized, it turns into steam.

Methods

Adding heat to a liquid until it reaches its boiling point is one method of vaporization. Boiling is a type of vaporization that occurs when vapor bubbles form beneath the surface of the liquid. The boiling point varies based on atmospheric pressure. With more atmospheric pressure, more energy is needed to reach the boiling point. At sea level, water boils at 100 oC (212 oF)—this sea level temperature is called the normal or atmospheric boiling point. At higher elevations, water requires less energy to boil. On Mount Everest, water boils at about 71 oC (160 oF). In space, which lacks an atmosphere but is also extremely cold, water will first boil and then freeze—a consequence of the high heat capacity of water.

Evaporation, another type of vaporization, occurs below the boiling point. In this process, water molecules with enough kinetic energy to surpass intermolecular forces escape the surface of the water as vapor. The remaining water molecules have lower kinetic energy. If this happens on a large scale, the overall kinetic energy of the liquid mass decreases, cooling the liquid. Sweating takes advantage of the phenomenon of evaporation to decrease body temperature. When perspiration evaporates off the body, the remaining sweat is cooler and helps to absorb heat from the body.

The evaporative properties of water are also used by plants to help move water up through the plant. As water molecules are released from pores on the leaves and evaporate, they attract water molecules below them upward through molecular adhesion. On an environmental scale, water evaporation is the engine that drives the water cycle and much of the Earth’s weather and climate. About 71% of the Earth’s surface is water, so it is important to understand the mechanisms and power of water evaporation.

La vaporización transforma una sustancia líquida en una sustancia gaseosa o vaporosa. Para lograr esto, la energía cinética debe ser mayor que las fuerzas intermoleculares que mantienen las moléculas unidas. La cantidad de energía necesaria para vaporizar una cantidad de líquido a una presión dada y una temperatura constante se llama el calor de la vaporización. Cuando el agua líquida se vaporiza, se convierte en vapor.

Métodos

Añadir calor a un líquido hasta que llegue a su punto de ebullición es un método de vaporización. La ebullición es un tipo de vaporización que se produce cuando se forman burbujas de vapor debajo de la superficie del líquido. El punto de ebullición varía en función de la presión atmosférica. Con más presión atmosférica, se necesita más energía para llegar al punto de ebullición. A nivel del mar, el agua hierve a 100 oC (212 oF), esta temperatura del nivel del mar se denomina punto de ebullición normal o atmosférico. En elevaciones más altas, el agua requiere menos energía para hervir. En el Monte Everest, el agua hierve a unos 71 oC(160 oF). En el espacio, que carece de una atmósfera pero también es extremadamente fría, el agua primero hierve y luego se congelará, una consecuencia de la alta capacidad de calor del agua.

La evaporación, otro tipo de vaporización, ocurre por debajo del punto de ebullición. En este proceso, las moléculas de agua con suficiente energía cinética para superar las fuerzas intermoleculares escapan de la superficie del agua como vapor. Las moléculas de agua restantes tienen menor energía cinética. Si esto sucede a gran escala, la energía cinética general de la masa líquida disminuye, enfriando el líquido. La sudoración aprovecha el fenómeno de la evaporación para disminuir la temperatura corporal. Cuando la transpiración se evapora del cuerpo, el sudor restante es más fresco y ayuda a absorber el calor del cuerpo.

Las propiedades evaporativas del agua también son utilizadas por las plantas para ayudar a mover el agua a través de la planta. A medida que las moléculas de agua se liberan de los poros en las hojas y se evaporan, atraen moléculas de agua por debajo de ellas hacia arriba a través de la adhesión molecular. A escala ambiental, la evaporación del agua es el motor que impulsa el ciclo del agua y gran parte del clima y el clima de la Tierra. Alrededor del 71% de la superficie de la Tierra es agua, por lo que es importante entender los mecanismos y el poder de la evaporación del agua.

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