Hva er fordampingsvarme?

Fordampingsvarmen, ΔH _vap , noen ganger kalt fordamperens entalpi, er mengden energi som er nødvendig for å omdanne en væske til damp ved kokepunktet. Denne energien er uavhengig av hvilken som helst komponent som følge av en temperaturøkning. Fordampingsvarmen måles ofte ved atmosfæretrykk og vanlig kokepunkt, selv om det ikke alltid er tilfelle. Siden kokepunktet for en hvilken som helst væske varierer med det omgivende trykk og fordampingsvarmen også avhenger av dette trykket, må en væskes fordampningsvarme være temperaturavhengig. To-dimensjonale (2-D) grafer viser et enkelt, nesten parabolsk forhold for de fleste vanlige væsker.

Det er mange påvirkninger som må vurderes hvis prosessen med å koke eller fordampe skal forstås fullstendig. Blant disse er de intermolekylære bindekreftene som van der Waal-styrkene - som i det minste inkluderer spredningskreftene i London - og eventuelt mye sterkere hydrogenbindingskrefter. Arbeidet som er nødvendig for å utvide gassen, må inkluderes. I tillegg, for det meste, er væskens potensielle energi omdannet til kinetisk energi i gassen. Det er feil å anta at all denne kinetiske energien eksisterer i form av translasjonsenergi; noe av det blir rotasjonsenergi og vibrasjonsenergi.

På et mer grunnleggende nivå er en konseptuell modell som først ble beskrevet i 2006 i tidsskriftet Fluid Phase Equilibria , lovende. I den modellen stemte de empiriske dataene for 45 elementer godt da to antagelser ble gjort: overflaten av en væske er fleksibel, og en partikkel bruker all dens latente energi for å bryte fri fra partiklene som blokkerer dens utslipp - overflatemotstanden. I denne studien ble det maksimale overflateareal som kan inneholde en partikkel i den omgivende væsken brukt i beregningene. Små avvik mellom beregningene og virkeligheten ble forklart med tanke på tilnærminger, som hardballsfærens tilnærming for atomer.

Fordampingsvarmen er av betydelig betydning for industrielle destillasjonsapparater. Det er også viktig i situasjoner hvor damptrykk må vurderes, som i utformingen og funksjonen til dampvarmeanlegg. Et matematisk uttrykk for spesiell interesse i denne forbindelse er Clausius-Clapeyron-ligningen. Denne ligningen kombinerer fordampingsvarmen med systemtrykk og temperaturer. Ved å bruke ligningen, fra en bestemt temperatur og damptrykk, kan et andre damptrykk bestemmes ved en annen temperatur.