Kluczowa różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem polega na tym, że parowanie odbywa się na powierzchni cieczy, podczas gdy temperatura wrzenia to temperatura, w której następuje parowanie z masy cieczy.
Odparowanie cieczy w celu wytworzenia pary może odbywać się na dwa sposoby. Jednym ze sposobów jest wytworzenie pary w temperaturze wrzenia. W drugiej metodzie parowanie odbywa się poniżej temperatury wrzenia; nazywamy to parowaniem. Chociaż oba procesy wytwarzają cząsteczki w stanie pary, sposób ich wytwarzania jest inny.
Co to jest temperatura wrzenia?
Po prostu temperatura wrzenia oznacza temperaturę, w której ciecz lub rozpuszczalnik zacznie wrzeć. Możemy to zdefiniować dla stałego ciśnienia; zwykle ciśnienie atmosferyczne. Innymi słowy, jest to temperatura, w której ciecz zaczyna parować. Dlatego w tej temperaturze ciśnienie pary jest równe ciśnieniu atmosferycznemu.
Po pierwsze, na temperaturę wrzenia substancji wpływa wiele czynników. Jako czynniki zewnętrzne wpływa na to temperatura atmosfery. Na przykład ciecz w próżni ma niższą temperaturę wrzenia niż w normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Podobnie ciecz pod wysokim ciśnieniem będzie miała stosunkowo wyższą temperaturę wrzenia.
Determinanty
Ponadto właściwości chemiczne i fizyczne samej cieczy również wpływają na temperaturę wrzenia. Na przykład, jeśli masa cząsteczkowa cząsteczek w cieczy jest wyższa, będzie ona miała wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu z cieczą mającą związki o mniejszej masie cząsteczkowej. Wiązania chemiczne również wpływają na temperaturę wrzenia. Alkohol będzie miał wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu z odpowiednim alkanem. Tutaj powodem tego jest obecność wiązań wodorowych między cząsteczkami alkoholu. Alkany nie mają silnych wiązań wodorowych; raczej będą miały słabe interakcje Van der Waalsa. Dlatego energia wymagana do zerwania silnych wiązań jest większa w alkoholach, co zwiększa ich temperaturę wrzenia.
Rysunek 01: Punkt wrzenia wody
Poza tym temperatury wrzenia są przydatne do oddzielania każdej substancji z mieszaniny. Techniką, którą stosujemy w tym celu jest destylacja. Jest to również podstawa destylacji ropy naftowej. Tam ropa naftowa zawiera dużą liczbę węglowodorów o różnej liczbie węgli. Niektóre są proste, inne rozgałęzione, a inne aromatyczne. Dlatego ich temperatury wrzenia różnią się od siebie. Jednak trudno jest wyizolować każdą cząsteczkę z osobna, ponieważ ich temperatura wrzenia zmienia się w niewielkich ilościach. W pewnym stopniu można je jednak oczyścić. Stąd w destylacji ropy naftowej możemy oddzielić cząsteczki o zbliżonych masach cząsteczkowych w zakresie temperatur.
Co to jest parowanie?
Parowanie to proces przemiany cieczy w stan pary. Słowa „parowanie” używamy szczególnie wtedy, gdy parowanie odbywa się z powierzchni cieczy. Odparowanie cieczy może również nastąpić w punkcie wrzenia, w którym następuje parowanie z całej masy cieczy. Ale wtedy nie nazywamy tego parowaniem.
Rysunek 02: Parowanie jest procesem powierzchniowym
Ponadto na parowanie mogą wpływać różne czynniki, takie jak stężenie innych substancji w powietrzu, powierzchnia, ciśnienie, temperatura substancji, gęstość, szybkość przepływu powietrza itp.
Jaka jest różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem?
Temperatura wrzenia substancji to temperatura, w której ciśnienie pary cieczy jest równe ciśnieniu otaczającemu ciecz, a ciecz zamienia się w parę. Natomiast parowanie to proces przemiany cieczy w fazę parową. Stąd kluczowa różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem polega na tym, że parowanie odbywa się na powierzchni cieczy, podczas gdy w temperaturze wrzenia parowanie odbywa się z całej masy cieczy. Tutaj parowanie określonej cieczy odbywa się poniżej temperatury wrzenia.
Ponadto, w temperaturze wrzenia ciecz tworzy bąbelki i nie dochodzi do tworzenia bąbelków podczas parowania. Jest to więc obserwowalna różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem. Co więcej, w temperaturze wrzenia molekułom dostarcza się ciepło, a energia ta jest wykorzystywana do tworzenia oparów. Ale podczas parowania nie jest dostarczane ciepło z zewnątrz. Cząsteczki raczej uzyskują energię, gdy zderzają się ze sobą, a energia ta jest wykorzystywana do ucieczki do stanu pary. Dlatego jest to znacząca różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem.
Poniżej znajduje się infografika na temat różnicy między temperaturą wrzenia a parowaniem, która przedstawia wszystkie te różnice.
Podsumowanie – temperatura wrzenia a parowanie
Temperatura wrzenia to temperatura, w której następuje parowanie, gdy dostarczamy cieczy zewnętrzną energię cieplną. Jednak parowanie jest procesem spontanicznym, w którym nie dostarczamy żadnej zewnętrznej energii. Podsumowując, kluczowa różnica między temperaturą wrzenia a parowaniem polega na tym, że parowanie odbywa się na powierzchni cieczy, podczas gdy temperatura wrzenia to temperatura, w której zachodzi parowanie z całej masy cieczy.
