Co je teplo odpařování?

Teplo odpařování, ΔH _VAP , někdy nazývané entalpie odpařování, je množství energie potřebné k přeměně kapaliny na páru v bodě varu. Tato energie je nezávislá na jakékoli složce vyplývající z nárůstu teploty. Teplo odpařování se často měří při atmosférickém tlaku a běžném bodě varu, i když tomu tak není vždy. Protože bod varu jakékoli kapaliny se liší s okolním tlakem a teplem odpařování závisí také na tomto tlaku, musí být teplé odpařování závislé na teplotě. Dvourozměrné (2-D) grafy zobrazují jednoduchý, téměř parabolický vztah pro většinu běžných kapalin.

Existuje mnoho vlivů, které je třeba vzít v úvahu, pokud má být proces vaření nebo odpařování zcela pochopen. Mezi ně patří mezimolekulární vazebné síly, jako jsou síly van der Waal - které zahrnují přinejmenším v londýnské disperzní síle - a hodněPokud je to možné, silnější síly vodíku. Musí být zahrnuta práce nezbytná pro rozšíření plynu. Navíc byla z velké části přeměněna potenciální energie kapaliny na kinetickou energii v plynu. Je chybné předpokládat, že veškerá tato kinetická energie existuje ve formě translační energie; Některé z nich se stávají rotační energií a vibrační energií.

Na základní úrovni je jeden koncepční model poprvé popsán v roce 2006 v časopise Fuid Phase Equilibria . V tomto modelu se empirická data pro 45 prvků dobře shodovala, když byly provedeny dva předpoklady: povrch kapaliny je flexibilní a částice používá veškerou svou latentní energii, aby se uvolnila částice blokující jeho útěk - povrchovou odolnost. V této studii byla při výpočtech použita maximální plocha povrchu, která může držet částici v okolní kapalině.Malé odchylky mezi výpočty a realitou byly vysvětleny z hlediska aproximací, jako je aproximace hardball sféry pro atomy.

Teplo odpařování má značný význam pro průmyslové destilační aparáty. Je také důležité v situacích, kdy je třeba zvážit tlak par, jako v návrhu a funkci rostlin topných rostlin. Jedním z matematických vyjádření zvláštního zájmu v tomto ohledu je Clausius-Clapeyronová rovnice. Tato rovnice kombinuje teplo odpařování se systémovými tlaky a teplotami. Pomocí rovnice lze z jedné konkrétní teploty a tlaku páry stanovit druhý tlak páry při jiné teplotě.