Conceito, tipos e exemplos de embolição

O ebulição É a mudança de estado ou fase de um líquido para o estado gasoso. Ocorre quando um líquido é aquecido até atingir seu ponto de ebulição: a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido é igual à pressão atmosférica que é exercida na superfície do mesmo.

Em geral, no calor fervente é fornecido na parte inferior do recipiente que contém o líquido. Lá começa a formação das bolhas que estão aumentando em volume à medida que representam a superfície do líquido, porque a pressão sobre eles está diminuindo quando ascendente.

Quando um líquido para ferver é dito que atingiu seu ponto de ebulição. Fonte: Pixabay.

Quando o líquido aquecido é a água, as bolhas contêm vapor de água; isto é, eles já contêm a água em um estado gasoso. Além disso, as bolhas são distribuídas por todo o volume líquido. A temperatura de ebulição da água é de cerca de 100 ºC, a uma pressão de 1 atm (760 mmHg).

Para produzir a mudança de status da fase líquida no refrigerante, é necessário fornecer energia (entalpia de vaporização). Enquanto a ebulição é produzida, a temperatura da água permanece constante em 100 ºC, pois como moléculas de água líquida como vapor de água são perdidas.

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Tipos de ebulição

Existem dois tipos principais de ebulição: nucleados e fluxo de calor crítico.

Na ebulição nucleada, pequenas bolhas de volume são formadas em diferentes locais do volume líquido.

A formação de bolhas é observada após o aumento da temperatura

Enquanto isso, na ebulição do fluxo crítico de calor ocorre quando a superfície onde o calor é fornecido para originar a ebulição, é aquecido acima de um valor crítico de temperatura, formando uma camada de vapor na superfície.

Ponto de ebulição

Fatores que determinam o ponto de ebulição

Pressão atmosférica

Um aumento na pressão atmosférica resulta em uma elevação do ponto de ebulição, pois é necessário aumentar a pressão do vapor de água para corresponder à pressão atmosférica. Para conseguir isso, a temperatura da água deve ser aumentada, tornando necessária uma despesa calórica mais alta.

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Pelo contrário, diminuindo a pressão atmosférica, como ocorre em uma montanha de grande altitude sobre o nível do mar, o ponto de ebulição diminui, uma vez que uma pressão de vapor menor é necessária igual à pressão atmosférica.

Forças intermoleculares

As moléculas em solução têm vários tipos de interações, incluindo: a dispersão ou as forças de Londres, as forças dipolo-dipolo e as pontes de hidrogênio. Quanto maior a magnitude dessas forças, maior o ponto de ebulição.

A energia calórica é necessária para quebrar a interação entre as moléculas, para que elas possam ter energia suficiente para ferver. Por exemplo: o éter metílico (c₂H₆O) tem um ponto de ebulição de 25 ºC, enquanto o éter etílico (c₄H₁₀O) tem um ponto de ebulição de 78,5 ºC.

A diferença entre os pontos de ebulição, apesar de ter estruturas químicas semelhantes, é explicada porque o éter etílico possui maior massa molecular; ambos formam pontes de hidrogênio, mas as forças dispersivas em C₄H₁₀Ou são mais fortes do que em C₂H₆QUALQUER.

Diferença entre fervura e evaporação

A ebulição se origina no fluido próximo da fonte de calor, depois se estendendo por todo o volume do líquido. É observado nesta ilustração:

Enquanto isso, a evaporação é um fenômeno da superfície líquida.

A evaporação ocorre quando uma molécula líquida da interface ar-líquido tem energia suficiente para superar a tensão superficial exercida nela; Portanto, sua fuga da mama líquida é produzida e passa para a fase gasosa.

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A evaporação pode ocorrer a qualquer temperatura, mas a possibilidade de sua ocorrência aumenta com a temperatura. A imagem a seguir mostra a água evaporando do solo:

Exemplos de ebulição

Esterilização do vapor de água

Isso é feito em uma equipe chamada AutoClave, que tem a capacidade de gerar altas pressões exercidas pelo vapor de água incapazes de escapar. Também produz um aumento no ponto de ebulição da água, o que permite atingir temperaturas acima de 100 ºC.

Nos materiais de autoclave, são esterilizados para o cultivo de tecidos, materiais cirúrgicos, materiais de uso em laboratórios, meios de cultura etc. As condições usadas para a esterilização de autoclave são: 15 libras de pressão, temperatura de 121 ºC e uma duração de 15 minutos.

Comida cozinhando

A comida aquece colocando -os dentro da água. Durante suas temperaturas de cozimento, são usadas que correspondem ao ponto de ebulição da água (100 ºC). Os alimentos são aquecidos, durante o tempo que a experiência indica, para obter condições ideais para ingestão.

A comida chinesa usa um mínimo de fervura e vapor para preservar a cor, a textura e o sabor dos alimentos. O tipo de cozinha conhecida como Simmer usa temperaturas abaixo do ponto de ebulição. A cozinha de alimentos também é usada usando vapor de água.

Panela de pressão

A panela de pressão é usada na cozinha de alimentos. Sua operação é baseada em sua capacidade de limitar o escape do vapor de água produzido à atmosfera, que gera um aumento na pressão interna.

O aumento da pressão exercida na superfície do líquido na panela, se traduz em um aumento no ponto de ebulição e na faixa de temperaturas acima de 100 ° C. Isso reduz o tempo de cozimento e, portanto, salva o uso de combustíveis.

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Dissipação de calor

A água é fervida em superfícies hidrofílicas para resfriar os reatores nucleares e dispositivos eletrônicos de alta potência, evitando o superaquecimento. Para alcançar o ponto de ebulição e fervura, a água deve tirar o calor de seu ambiente e isso produz uma diminuição na temperatura deste.

Determinação da massa molar de soluto

O aumento do ponto de ebulição da água é uma propriedade coligativa; E, portanto, dependente da concentração do soluto dissolvido. Sabendo disso, você pode estimar a massa molar do soluto. No entanto, existem métodos mais precisos, como: espectrometria de massa, que continua sendo um método útil.

Indústria açucareira

No refinamento do açúcar de cana para a produção de açúcar cristalino, o suco de cana é fervido e a temperatura que atinge depende da concentração de açúcar nele.

A elevação do ponto de ebulição do suco de cana é uma medida da concentração de açúcar na solução. Esta é uma informação importante para alcançar a cristalização do açúcar.

Referências

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