Energia parowania

Parowanie jest zmianą stanu skupienia polegającą na przejściu ze stanu ciekłego do stanu lotnego. Do tego procesu potrzebna jest energia. Wartość tej energii zależy od dwóch czynników:

masy parującej substancji (czyli jej ilości)
właściwości tej substancji opisywanej współczynnikiem o nazwie "ciepło parowania".

Wzór na energię potrzebną do wyparowania określonej ilości substancji

Wzór na energię (cieplną) potrzebną do wyparowania cieczy ma postać:

Qp = mR

Qp - energia potrzebna do wyparowania tej ilości substancji - jednostka w układzie SI: dżul J

m - masa parującej substancji - jednostka w układzie SI: kilogram kg

R - ciepło parowania - współczynnik charakteryzujący substancję - jednostka w układzie SI: dżul przez kilogram J/kg.

Współczynniki R są podawane w tablicach i odnoszą się najczęściej do parowania zachodzącego w temperaturze wrzenia danej cieczy. W innych temperaturach współczynnik ten może posiadać inną wartość.

Uwaga 1 - temperatura nie ulega zmianie

Wzór podany wyżej odnosi się do sytuacji, w której po wyparowaniu cieczy, powstała para ma temperaturę równą temperaturze cieczy, z której powstała. W celu dalszego ogrzania pary potrzebna byłaby oczywiście dodatkowa energia.

Uwaga 2 - opisywana energia jest oddawana podczas skraplania

Podany wyżej wzór odnosi się nie tylko do sytuacji, w której paruje ciecz. Także proces odwrotny - skraplanie (także bez zmiany temperatury) związany jest z taką energią. Jednak w przypadku skraplania energia tej jest oddawana przez parę, a nie pobierana.

 

Zastosowania omawianego w tym rozdziale wzoru

Powyższy wzór jest dość często stosowany w Bilansie cieplnym, razem z wzorami na energię niezbędną do zmiany temperatury ciałaenergię topnienia. Inne zastosowania wiążą się zawsze z koniecznością wyznaczenia energii potrzebnej do wyparowania - np. do szacowania zmian klimatycznych, w procesach chłodzenia i podgrzewania itp.