Come aumenta il punto di ebollizione?

L’impatto della pressione sul punto di ebollizione: una spiegazione scientifica

Il punto di ebollizione di una sostanza è la temperatura alla quale la sua pressione di vapore eguaglia la pressione circostante, consentendo alla sostanza di trasformarsi in vapore o gas. La pressione esterna gioca un ruolo cruciale nella determinazione del punto di ebollizione di una sostanza.

Aumento della pressione: innalzamento del punto di ebollizione

Quando la pressione esterna su una sostanza viene aumentata, aumenta anche il punto di ebollizione. Ciò avviene perché le molecole della sostanza sperimentano una maggiore forza di compressione, rendendo più difficile la loro fuoriuscita dal liquido e la trasformazione in vapore. Ad esempio, l’acqua bolle a 100 °C a pressione atmosferica standard. Tuttavia, se la pressione viene aumentata con una pentola a pressione, l’acqua può essere riscaldata a temperature più elevate, fino a 121 °C a 15 libbre per pollice quadrato (psi).

Diminuzione della pressione: abbassamento del punto di ebollizione

Al contrario, quando la pressione esterna su una sostanza viene diminuita, il suo punto di ebollizione diminuisce. In condizioni di pressione ridotta, le molecole della sostanza non sono più ostacolate dalla pressione atmosferica e possono fuoriuscire dal liquido più facilmente. Di conseguenza, la sostanza bolle a temperature più basse. Ad esempio, l’acqua bolle a circa 94 °C a un’altitudine di 1.500 metri, dove la pressione atmosferica è minore rispetto al livello del mare.

Applicazioni pratiche

La dipendenza del punto di ebollizione dalla pressione ha numerose applicazioni pratiche:

• Cottura in pentola a pressione: Le pentole a pressione aumentano la pressione all’interno della pentola, consentendo di cuocere i cibi più velocemente a temperature più elevate.
• Distillazione: La distillazione è un processo che utilizza la differenza nei punti di ebollizione per separare i liquidi.
• Refrigerazione: I frigoriferi utilizzano un compressore per ridurre la pressione all’interno del sistema di raffreddamento, abbassando così il punto di ebollizione del refrigerante e consentendo al frigorifero di raffreddare.
• Monitoraggio dell’altitudine: I misuratori di altitudine utilizzano il principio della diminuzione del punto di ebollizione con l’altitudine per misurare l’altezza sopra il livello del mare.

Conclusione

La pressione esterna ha un impatto significativo sul punto di ebollizione di una sostanza. Quando la pressione aumenta, il punto di ebollizione aumenta; quando la pressione diminuisce, il punto di ebollizione diminuisce. Questa relazione ha importanti applicazioni pratiche in vari settori, dalla cucina alla refrigerazione e al monitoraggio dell’altitudine.