Liquefazione o condensazione: cambiamento di stato fisico

La condensazione è il passaggio da uno stato gassoso a uno stato liquido. Chiamato anche liquefazione, è il processo inverso della vaporizzazione. Affinché il vapore si condensi, è necessario che si verifichi una diminuzione della sua temperatura o un aumento della pressione a cui è sottoposto.

Una sostanza allo stato gassoso non ha né forma né volume definito, occupando l'intero spazio del volume che la contiene. In questo stato è facilmente compresso.

Gli atomi e le molecole che compongono la sostanza sono ben separati l'uno dall'altro e non c'è praticamente alcuna forza di coesione tra le loro particelle.

Quando il vapore perde calore latente, le vibrazioni e l'energia interna diminuiscono. Questa riduzione fa sì che la sostanza perda le sue caratteristiche di stato gassoso e inizi a passare allo stato liquido.

Il processo di condensazione può avvenire anche aumentando la pressione esercitata sul vapore. Riducendo lo spazio tra le particelle, la forza coesiva aumenta e la sostanza inizia a condensare.

Un esempio di condensa sono le goccioline d'acqua che si formano all'esterno di un bicchiere che contiene un liquido o ghiaccio molto freddo.

Il vapore acqueo presente nell'aria si condensa quando entra in contatto con la superficie fredda del vetro, bagnando il tutto.

Condensazione
Vetro bagnato da condensa d'acqua

liquefazione frazionata

La liquefazione frazionata è il processo che consiste nel separare i gas da una miscela omogenea.

Il metodo consiste nel raffreddare o comprimere i gas che compongono la miscela fino al loro passaggio allo stato liquido.

La miscela liquida ed omogenea risultante dalla condensazione viene posta in una colonna di distillazione. Lì, la miscela subirà il processo di distillazione frazionata, cioè la separazione del calore.

Nella colonna di distillazione, le sostanze che compongono la miscela saranno sottoposte a zone con temperature diverse. Come ognuno ha diverso punti di ebollizione, cambiano fase in momenti diversi. In questo modo siamo riusciti a separare il composto.

Leggi anche: Separazione di miscele e Bollente.

Condensa nell'atmosfera

La quantità di vapore acqueo nell'atmosfera varia, essendo un fattore decisivo nel ciclo dell'acqua e nella regolazione della temperatura del pianeta.

Esistono diversi indici che indicano il grado di umidità nell'atmosfera. La più nota è l'umidità relativa dell'aria. Questo indice rappresenta per quanto tempo l'atmosfera deve essere saturata. Pertanto, l'atmosfera è satura quando l'umidità relativa è pari al 100%.

Il vapore acqueo presente nell'atmosfera può subire successivi cambiamenti di stato. Può condensare quando raggiunge strati più alti e a temperature più basse.

Le minuscole goccioline originate da questa condensazione, quando si agglutinano attorno ai nuclei di condensazione (particelle microscopiche di polvere, fumo e sale sospese nell'atmosfera), formano delle nuvole.

In questo modo le nuvole sono sostanzialmente composte da gocce in forma liquida (strati inferiori) o piccoli cristalli di ghiaccio (strati superiori).

Nuvole
Le nuvole sono il risultato della condensazione del vapore acqueo

Quando il vapore si condensa vicino al suolo, crea nebbia e quando si deposita su superfici fredde forma rugiada.

Scopri ancora di più su come avvengono questi processi in natura leggendo il ciclo dell'acqua.

Cambiamenti di fase

La condensazione è uno dei cinque processi di trasformazione della materia. Gli altri quattro processi sono:

  • Fusione
  • Vaporizzazione
  • solidificazione
  • sublimazione

Nel diagramma sottostante, rappresentiamo i tre stati fisici della materia e i loro cambiamenti di fase:

Liquefazione o condensazione

Per saperne di più leggi anche:

  • Cambiamenti di stato fisico
  • Stati fisici dell'acqua
  • Stati fisici della materia
  • Proprietà della materia
  • Diagramma delle fasi
  • Calore latente
  • Evaporazione

Controlla le domande dell'esame di ammissione con il feedback commentato: esercizi sulla miscelazione della separazione.

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