O que é calor de vaporização?
O calor da vaporização, ΔH vap , às vezes chamado de entalpia da vaporização, é a quantidade de energia necessária para converter um líquido em vapor no ponto de ebulição. Essa energia é independente de qualquer componente resultante de um aumento na temperatura. O calor da vaporização é frequentemente medido à pressão atmosférica e ao ponto de ebulição comum, embora nem sempre seja esse o caso. Como o ponto de ebulição de qualquer líquido varia com a pressão circundante e o calor de vaporização também depende dessa pressão, o calor de vaporização de um líquido deve ser dependente da temperatura. Os gráficos bidimensionais (2D) mostram uma relação simples e quase parabólica para os líquidos mais comuns.
Existem muitas influências que devem ser consideradas para que o processo de fervura ou vaporização seja completamente compreendido. Entre elas estão as forças de ligação intermoleculares, como as forças de van der Waal - que incluem pelo menos as forças de dispersão de Londres - e as forças de ligação de hidrogênio muito mais fortes, se aplicável. O trabalho necessário para expandir o gás deve ser incluído. Além disso, na maior parte, a energia potencial do líquido foi convertida em energia cinética no gás. É errôneo supor que toda essa energia cinética exista na forma de energia translacional; algumas delas se tornam energia rotacional e energia vibracional.
Em um nível mais básico, um modelo conceitual descrito pela primeira vez em 2006 na revista Fluid Phase Equilibria é promissor. Nesse modelo, os dados empíricos de 45 elementos corresponderam bem quando duas suposições foram feitas: a superfície de um líquido é flexível e uma partícula usa toda a sua energia latente para se libertar das partículas que bloqueiam sua fuga - a resistência da superfície. Neste estudo, a área de superfície máxima que pode reter uma partícula em seu líquido circundante foi usada nos cálculos. Pequenos desvios entre os cálculos e a realidade foram explicados em termos de aproximações, como a aproximação da esfera dura para átomos.
O calor da vaporização é de considerável importância para os aparelhos de destilação industrial. Também é importante em situações em que a pressão de vapor deve ser considerada, como no projeto e na função das plantas de aquecimento a vapor. Uma expressão matemática de interesse especial a esse respeito é a equação de Clausius-Clapeyron. Esta equação combina o calor da vaporização com as pressões e temperaturas do sistema. Usando a equação, a partir de uma temperatura e pressão de vapor específica, uma segunda pressão de vapor pode ser determinada em outra temperatura.