Diferencia entre revisiones de «Presión de vapor»

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La '''presión de vapor''' es la [[presión]] de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida en una ampolla cerrada al vacío, para una [[temperatura]] determinada, en la que la fase [[líquido|líquida]] y el [[vapor (estado)|vapor]] se encuentran en [[equilibrio dinámico]]; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado ''[[sublimación]]'' o el proceso opuesto, llamado ''sublimación inversa o deposición'') también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de '''líquido saturado''' y '''vapor saturado'''. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las [[Fuerza intermolecular|fuerzas moleculares]], debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado.
 
Inicialmente sólo se produce la evaporación, ya que no hay vapor; sin embargo, a medida que la cantidad de vapor aumenta ,y por tanto la presión en el interior de la ampolla, se va incrementando también la velocidad de condensación, hasta que transcurrido un cierto tiempo ambas velocidades se igualan. Llegado este punto se habrá alcanzado la presión máxima posible en la ampolla (presión de vapor o de saturación): la presión total del volumen de gas (mezcla vapor-aire) es equivalente a la presión parcial de la fase vapor (presión de saturación). Esta presión de saturación sólo podrá superarse aportando más energía (temperatura) a la mezcla, acción que incrementaría la presión de vapor (la tasa de evaporación), y a su vez, la presión total de la mezcla (ya que es un recipiente cerrado).
 
El [[equilibrio dinámico]] se alcanzará más rápidamente cuanto mayor sea la superficie de contacto entre el líquido y el vapor, pues así se favorece la evaporación del líquido; del mismo modo que un charco de agua extenso pero de poca profundidad se seca más rápido que uno más pequeño pero de mayor profundidad que contenga igual cantidad de agua. Sin embargo, el equilibrio se alcanza en ambos casos para igual presión.
 
==Presión de vapor y punto de ebullición de un líquido==
Un líquido está, a cualquier temperatura, en equilibrio con su propio vapor cuando las moléculas de este están presentes en una cierta concentración. En este caso hablamos de equilibrio cuando se alcanzan las condiciones de saturación (se iguala evaporación con condensación). La presión que corresponde a esta concentración de moléculas gaseosas se llama ''presión de vapor del líquido'' a la temperatura dada, y es una relación directa entre la presión parcial de la fase vapor (presión de vapor), y la presión total de la fase vapor (donde existe el componente evaporado, y, en general el componente que previamente ocupaba el volumen, aire). Por lo tanto, conociendo la presión de vapor de un líquido a cierta temperatura, podemos conocer qué concentración de vapor obtendremos en aire en condiciones de saturación: el agua, a 20ºC, tiene aproximadamente 0,0234 bara, que en relación a 1 bara de presión atmosférica representa un 2,34%). Así sabemos que cuando a 20ºC nonos indican que existe una humedad relativa del 100% (condiciones de saturación, capacidad máxima de vapor de agua en aire), nos están informando que un 2,3% del volumen de aire a nuestro alrededor es vapor de agua. La presión de vapor de cada líquido aumenta con la temperatura (las moléculas de líquido tienen más energía para superar la presión externa). Siguiendo con el ejemplo, en condiciones tropicales (40ºC) una humedad del 100% implica una cantidad mucho mayor de agua (presión de vapor de 0,0738 bara, equivalente a 7,38% de vapor en aire), hecho que explica que sea un ambiente tan agobiante.
 
La temperatura para la cual la presión de vapor de un líquido iguala a la presión externa se denomina [[punto de ebullición]] del líquido, asimilado al cambio de fase. A esta temperatura aparecen en el líquido burbujas de vapor que escapan de la superficie.
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