Acqua e Vapore Acqueo

Fasi dell'Acqua

Slide 2 – Diagramma di fase dell'acqua

Il diagramma di fase dell'acqua rappresenta le tre regioni in cui l'acqua esiste nei suoi diversi stati: ghiaccio (solido), liquido e vapore (gas).

Punto triplo (C): a 0,01 °C e 6,10 hPa coesistono tutte e tre le fasi dell'acqua contemporaneamente.

Transizioni di fase

Transizione	Da	A
Fusione	Solido	Liquido
Solidificazione	Liquido	Solido
Evaporazione	Liquido	Vapore
Condensazione	Vapore	Liquido
Sublimazione	Solido	Vapore
Brinamento	Vapore	Solido

Slide 3 – Acqua e vapore acqueo

L'acqua si presenta in atmosfera nelle sue tre fasi con nomi specifici:

Fase	Nome	Stato
Fase solida	Ghiaccio	Solido
Fase liquida	Acqua liquida	Liquido
Fase gassosa	Vapore acqueo	Gas

ATTENZIONE: Il vapore acqueo è invisibile ad occhio nudo, essendo un gas. Ciò che comunemente chiamiamo “vapore” (ad esempio le nuvolette sopra una pentola) è in realtà acqua già condensata in minuscole goccioline.

Definizioni fondamentali:

Aria secca: aria senza vapore acqueo.
Aria umida: aria che contiene anche vapore acqueo.

Calore Latente

Slide 4 – Calore latente e cambiamenti di stato

Durante ogni cambiamento di stato si verifica uno scambio di calore. Il calore scambiato tra l'elemento e l'ambiente circostante si definisce CALORE LATENTE.

Liquido → Vapore: l'acqua assorbe calore dall'ambiente = Calore Latente di Evaporazione.
Vapore → Liquido: il calore viene restituito all'ambiente (condensazione).

Definizione: Il calore latente è il calore necessario per produrre un cambio di fase in una massa unitaria senza modificarne la temperatura (trasformazione isoterma).

Valori del calore latente (λ)

Transizione	λ (cal/g)
Da fase solida a liquida (o viceversa)	80 cal/g
Da fase liquida a gassosa (o viceversa)	540 cal/g

Slide 6 – Variazione del calore latente di vaporizzazione con la temperatura

Nota: Il calore latente di vaporizzazione varia con la temperatura: a temperature più basse è necessaria più energia per far evaporare l'acqua.

Evaporazione

Slide 5 – Il processo di evaporazione

L'evaporazione rappresenta la fuga delle molecole più veloci della superficie dell'acqua verso lo spazio circostante.

Condizione: Si ha evaporazione quando il numero di molecole che abbandonano la superficie è maggiore di quello delle molecole che vi rientrano.

Fattori Ambientali che Favoriscono l'Evaporazione

Slide 7 – Fattori che favoriscono l'evaporazione

Fattore	Effetto
Temperatura	Se alta, si avrà maggiore energia cinetica delle molecole, favorendo la fuga dalla superficie.
Pressione	Se bassa, la spinta dell'aria sulla superficie dell'acqua è minore e favorisce il passaggio acqua → aria.
Umidità	Se bassa, è più facile aggiungere vapore all'aria (prima della saturazione).
Velocità del vento	Se l'aria è quasi satura l'evaporazione rallenta; il vento ricambia gli strati di aria a contatto con la superficie evaporante, favorendo il processo.
Superficie dell'acqua	Una grande superficie favorisce l'evaporazione (a parità di volume) perché un maggior numero di molecole ha la possibilità di lasciare la superficie del liquido.