Propietats i Lleis dels Canvis d'Estat: Fusió, Ebullició i Evaporació

Lleis de la Fusió i Solidificació

Lleis de la fusió:

• Quan una substància pura es fon, ho fa a una temperatura determinada, anomenada temperatura de fusió.
• Mentre dura la fusió, és a dir, mentre coexisteixen sòlid i líquid, la temperatura es manté invariable.
• Tots els líquids purs prou refredats s'acaben solidificant a la mateixa temperatura en què es fonen.
• Mentre dura la solidificació, la temperatura es manté invariable.

El punt de fusió o solidificació d'una substància pura és una propietat característica que pot servir per identificar-la.

Una substància la temperatura de la qual varia durant un canvi d'estat no es pot considerar substància pura.

La Vaporació: Ebullició i Evaporació

La Vaporació: és el canvi d'estat de líquid a vapor (o gas). Es pot produir de dues maneres: ebullició i evaporació.

Lleis de l'Ebullició

Lleis d'ebullició:

1. Cada líquid bull a una temperatura determinada; la temperatura depèn de la pressió. Per exemple: la temperatura d'ebullició de l'aigua és de 100 °C a 1013 hPa.
2. Mentre es produeix l'ebullició, tota la massa de líquid té la temperatura d'ebullició; la temperatura és invariable.

Ebullició

Ebullició: és el pas de líquid a vapor que es produeix a una determinada temperatura (ebullició), de manera desordenada o sorollosa i a tots els punts del líquid. Quan la pressió és més gran, la temperatura d'ebullició augmenta. Si la pressió disminueix, la temperatura d'ebullició és més baixa.

Calor Latent

S'anomena calor latent l'energia calorífica necessària perquè es fongui un quilogram d'una substància que estigui ja a la temperatura de fusió. (Exemple: Gel (334,4 kJ/kg) $\rightarrow$ Aigua (2060 kJ/kg). Fórmula: $Q=m\cdot L$)

Calor latent d'ebullició: és la calor necessària per bullir un quilogram d'una substància que ja està a la temperatura d'ebullició.

Evaporació

Evaporació: és el pas de líquid a vapor que es produeix de manera lenta, quan la temperatura és inferior a la temperatura d'ebullició. Es produeix només a la superfície lliure del líquid, la superfície que està en contacte amb l'atmosfera.

Factors que Afecten l'Evaporació

La velocitat d'evaporació depèn dels següents factors:

1. De la classe de líquid. Els líquids que s'evaporen molt depressa es diu que són molt volàtils.
2. De la mida de la superfície lliure. Com més gran és, més depressa s'evapora el líquid.
3. De la temperatura. Com més alta, més ràpida és l'evaporació.
4. De la ventilació. Com més vent, més ràpida és l'evaporació.

Interpretació Cinètica de l'Evaporació

Interpretació de l'evaporació segons la teoria cinètica: Les partícules de la superfície lliure que tenen una velocitat prou elevada per vèncer les forces d'atracció del conjunt de molècules són les que s'evaporen. Quan augmenta la temperatura, el nombre de partícules amb velocitat suficient augmenta, i l'evaporació és més ràpida. Quan la superfície lliure és més gran, hi ha més molècules ràpides en contacte amb l'aire. El vent s'emporta les partícules evaporades, impedeix que tornin i l'evaporació és més ràpida. L'evaporació absorbeix energia, igual que l'ebullició, perquè les molècules més ràpides abandonen el líquid, el qual es refreda i absorbeix energia del medi.

Sublimació

Sublimació: és el pas de sòlid a gas. El pas directe de gas a sòlid s'anomena sublimació inversa (o cristal·lització). Algunes substàncies que sublimen són el gel sec, la naftalina i la canyella.