vapore

vapore

vapóre [Der. del lat. vapor -oris "esalazione"] [FML] Stato aeriforme della materia, al quale si perviene sia dallo stato liquido (per evaporazione o ebollizione), sia da quello solido (per sublimazione), caratterizzato dal fatto di trovarsi a una temperatura minore di quella critica: v. gassoso, stato: II 833 a. In conseguenza del fatto di essere a temperatura minore della sua temperatura critica, un v., a differenza di un gas, può trovarsi in presenza del suo liquido in condizioni di equilibrio stabile con esso. Quando ciò si verifichi il v. si dice saturo o in condizioni di saturazione. La pressione (o tensione) del v. saturo dipende unicamente dalla sua temperatura, crescendo rapidamente al crescere di questa; a differenza di ciò che si verifica nei gas, essa è indipendente dal volume, i cui eventuali aumenti o diminuzioni sono, per così dire, compensati da evaporazioni del liquido o da condensazioni del vapore. Da sostanza a sostanza, a parità di temperatura, la tensione di v. saturo generalm. varia, risultando tanto maggiore quanto maggiore è la volatilità della sostanza in esame (per l'acqua a 20 °C la pressione di v. saturo è di 2.32 102; per l'etere alla stessa temperatura di 5.77 104). Se si riscalda un v. saturo umido (cioè un v. saturo in presenza del suo liquido), senza peraltro raggiungere la temperatura critica, il liquido va progressivamente evaporando sino alla sua totale scomparsa: si ha v. saturo secco. Continuando a riscaldarlo, ma sempre in modo che la sua temperatura resti al di sotto della temperatura critica, si ha quel che si chiama v. surriscaldato. Il comportamento dei v. surriscaldati è del tutto diverso da quello dei v. saturi, avvicinandosi piuttosto a quello dei gas, dai quali principalmente essi si distinguono per il fatto che si riesce a liquefarli isotermicamente semplic. comprimendoli. Oltre che con una compressione un v. può essere condensato con raffreddamento: la condensazione si produce non appena si sia raggiunto il punto di condensazione. Se però si opera con grande rapidità su v. accuratamente depurati di particelle elettrizzate o di pulviscolo, si riesce a oltrepassare il punto di condensazione senza che questa si produca: si determina una situazione di equilibrio estremamente instabile detta di soprasaturazione. A differenza di ciò che si verifica per un gas, per un v. saturo anziché un'equazione caratteristica si ha un sistema caratteristico, del tipo p=f(T), s=g(T), σ=h(T), v=σ+x(s-σ), dove p è la pressione, T la temperatura, s il volume specifico (cioè volume dell'unità di massa) del v. saturo secco, σ il volume specifico del liquido, v il volume specifico della miscela, x il titolo di questa (cioè il rapporto fra il peso del v. secco in essa contenuto e il peso della miscela stessa). Si tratta di un sistema di quattro equazioni in sei variabili, due sole delle quali, perché lo stato del sistema risulti completamente definito, potranno essere assunte come variabili indipendenti; come tali si scelgono di solito T e x. Per le relazioni indicate sopra simbolicamente sono state suggerite, spec. nell'ambito tecnico, varie formulazioni di natura empirica. Così, per es., per il legame fra pressione e temperatura, in base a risultati sperimentali è stata proposta la formula log₁ p=a+bαT-T0+cβT-T0, dove T₀ è una temperatura di riferimento e a, b, c, α, β sono costanti caratteristiche di ciascun v.; per il v. di acqua è anche in uso la relazione, valida fra ²100 e ²250 °C, p=(T/100)4, ove T s'intende misurata in °C e p in atmosfere. Nella pratica peraltro si preferisce ricorrere piuttosto a tabelle. I v. surriscaldati sono nel loro comportamento, come abbiamo gia ricordato, molto più vicini ai gas dei v. saturi. Ma come per i gas reali non vale senz'altro l'equazione caratteristica dei gas perfetti, così essa non vale neppure per i v. surriscaldati. Per questi, come per i gas reali, si è cercato in vario modo di modificare la relazione pv=RT in guisa da renderla atta a rappresentare il comportamento degli uni e degli altri. Fra le varie equazioni proposte ricorderemo l'equazione di van der Waals, l'equazione di Clausius, l'equazione di Zeuner. ◆ [FTC] [FML] V. acqueo: la fase gassosa del-l'acqua: v. vapore acqueo. ◆ [FML] V. saturo, v. surriscaldato, pressione, o tensione, del v. saturo: v. sopra: [FML]. ◆ [MCF] [FTC] Generatore di v.: dispositivo per produrre v. acqueo destinato all'azionamento di macchine a v., costituito schematicamente da un recipiente a pressione (caldaia) in cui acqua evapora per riscaldamento da parte di appositi corpi scaldanti (in genere bruciatori di combustibile, raram. a energia elettrica o solare). ◆ [FTC] [MCF] Macchina a v.: (a) generic., macchina motrice (v. oltre) od operatrice (compressore di v., pompa a v., ecc.) in cui il fluido è costituito da v. acqueo; (b) specific., motore azionato da v. acqueo, realizzato, nella forma ancora attuale, da J. Watt nel corso di lunghi perfezionamenti nella seconda metà del 18° secolo.