Quais são os fatores que influenciam a velocidade de evaporação da água?

No texto “Pressão de Vapor” foi mostrado que esse termo refere-se à pressão exercida pelo vapor sobre o líquido num recipiente fechado em determinada temperatura e que é chamada de pressão máxima de vapor quando essa pressão atinge seu ponto máximo e estabiliza-se no equilíbrio dinâmico entre as duas fases (vapor e líquido).

Mas, a pressão de vapor depende de dois fatores: a natureza do líquido e a temperatura. Veja cada um:

• Natureza do líquido

Quando consideramos diversos líquidos diferentes, notamos que o mais volátil será o que tiver maior pressão de vapor. Por exemplo, digamos que há três recipientes abertos, sendo que no primeiro, temos água; no segundo, temos álcool (etanol); e no terceiro, temos éter (etoxietano), todos na mesma quantidade.

Depois de deixar um tempo em repouso, notaremos que o volume deles estará diferente: o volume da água será o maior e o do éter será o menor, o que significa que o éter evaporou mais, seguido do álcool e, por último, a água.

Portanto, o éter é o composto mais volátil dos três. Se os recipientes estivessem fechados, os sistemas entrariam em equilíbrio dinâmico e o que apresentaria maior pressão de vapor seria o éter, enquanto que a água teria a menor pressão de vapor.

Isso acontece porque para que uma molécula passe para o estado de vapor, ela precisa ganhar energia suficiente para romper suas ligações intermoleculares. Portanto, quanto mais intensa for a força intermolecular, mais difícil será para passar para o estado de vapor, menos volátil será o líquido e, consequentemente, sua pressão de vapor será menor.

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As interações intermoleculares realizadas entre as moléculas de água (ligações de hidrogênio) são mais fortes, seguidas da molécula de etanol e do etoxietano.

Além do tipo de interação intermolecular, a massa molar também influencia. Note abaixo que a massa molar da água é menor que a do álcool, que, por sua vez, é menor que a do éter. Assim, quanto maior a massa molar, maior será a energia que as moléculas precisarão para romper a inércia e as ligações intermoleculares e, assim, passarem para o vapor; ou seja, menos volátil será e com menor pressão de vapor.

• Temperatura:

Quanto maior a temperatura, mais energia terão as moléculas e mais fácil será para elas passarem para o estado de vapor, o que acarretará numa maior pressão de vapor.

Por exemplo, a 20ºC, a pressão de vapor da água é de 17,535 mmHg. Em 50ºC, essa pressão passa para 92,51mmHg e, em 100 ºC, atinge a pressão de 760mmHg. Note essa relação entre a temperatura e a pressão de vapor no esquema e no gráfico a seguir:

Isso acontece com todos os líquidos. Portanto, quando um mesmo líquido é submetido a diferentes temperaturas, ele apresentará pressões de vapor diferentes.

É por isso que quanto mais quente o dia está, mais rápido será para a roupa que colocamos no varal secar, ou seja, a água evaporará mais depressa, sua pressão de vapor aumentará.

Geralmente quando lavamos algo, como por exemplo, roupas, achamos que o certo é colocá-las ao Sol para que sequem mais rapidamente. Ao prepararmos um chá ou café, também percebemos que com o passar do tempo a água aquece até entrar em ebulição. Somente a partir desse momento (ebulição) é que pensamos que a água evapora. Mas aí vem a pergunta: por que as roupas secam no varal?

As roupas secam no varal pelo fato de um líquido poder passar para o estado de vapor mesmo com uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição. Sob pressão de 1 atm, em relação ao nível do mar, a água ferve a 100ºC, no entanto essa mesma água pode passar para o estado de vapor com temperatura menor que 100ºC. Sabemos disso, pois, como citado anteriormente, as roupas molhadas colocadas no varal secam à temperatura ambiente. Esse tipo de evaporação também ocorre nos lagos, nos rio e nos mares.

De acordo com a figura acima vemos que algumas moléculas que compõem o líquido possuem energia cinética maior do que o normal e outras possuem energia cinética menor que o normal. As moléculas com mais energia cinética conseguem escapar para o meio externo pelo fato de possuírem maior energia cinética do que outras moléculas. Quando essas moléculas escapam do líquido elas produzem uma vaporização superficial denominada evaporação.

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Caso a quantidade de moléculas que deixam o líquido seja maior do que a quantidade de moléculas que entram, teremos como resultado a evaporação. Porém podemos dizer que a intensidade do processo de evaporação depende da tensão superficial do líquido.

Assim, podemos definir a evaporação como sendo uma vaporização do líquido que se dá na sua superfície livre, a uma temperatura menor do que a temperatura de ebulição. Como a evaporação decorre da grande energia cinética de algumas moléculas, ela é favorecida pelo aumento de temperatura, ou seja, quanto maior for a temperatura, maior será a intensidade da evaporação.

Quais os fatores que influenciam a velocidade de evaporação da água?

Quais são os fatores da evaporação?

Qual e o fator que mais influencia na velocidade de evaporação de uma substância?

Quais são os fatores que interferem na evaporação de que maneira?