Evaporazione: differenze tra le versioni

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Nel primo caso l'obiettivo dell'operazione è la [[Separazione (tecnologia)|separazione]], mentre nel secondo caso è lo [[Trasmissione del calore|scambio termico]].
 
In ambedue i casi l'apparecchiatura atta a compiere il processo unitario è detta [[evaporatore]].== Descrizione termodinamica ==
Nel processo di evaporazione, che è sempre [[processo endotermico|endotermico]],<ref name=iupac/> l'[[entalpia]] del liquido soggetto ad evaporazione diminuisce, per sottrazione di [[energia cinetica]], di una quantità specifica denominata [[calore latente]]. Nei liquidi [[Sostanza pura|puri]] (ossia non in [[Soluzione (chimica)|soluzione]]) questa cessione di [[energia]] avviene in [[Trasformazione isotermica|modo isotermico]], ossia senza variazione di [[temperatura]].
 
A differenza del fenomeno dell'[[ebollizione]], che avviene a temperature caratteristiche per ogni sostanza (a [[pressione]] fissata) e [[Fenomeno massivo|coinvolge l'intera massa]] di liquido, l'evaporazione avviene a qualsiasi temperatura, e coinvolge solo il [[pelo libero]] di un liquido.<ref>[http://www.interfred.it/Scuola/Fisica/Vaporizzazione/Evaporazione_ebollizione.asp Evaporazione ed ebollizione<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref>. In queste condizioni una molecola evapora dal liquido se acquista energia cinetica sufficiente ad allontanarsi dal [[pelo libero]] del liquido, il che avviene in maniera del tutto [[Casualità|casuale]] ovvero secondo le leggi della [[statistica]].
 
Il fenomeno dell'evaporazione segue la [[Legge delle pressioni parziali|legge delle pressioni parziali di Dalton]]:
 
:<math>
G = - \left[D\frac{\left(\rho_s-\rho_r\right)}{\delta}\right]</math>
 
oppure in termini energetici:
 
:<math>
q = -\Delta h_{lg} \left[D\frac{\left(\rho_s-\rho_r\right)}{\delta}\right]</math>
 
Per trasformare l'equazione in termini di [[tensione di vapore]] si può ipotizzare in prima approssimazione la [[legge di Boyle-Mariotte]] per i gas ideali, {{Chiarire|per esempio per l'acqua|quali sono le unità di misura del 2,14?}} :
 
:<math>\rho = 2,14 \frac{p}{T}</math>
 
e quindi:
 
:<math>q= -\Delta h_{lg} \left[D\frac{2,14 \left(p_s-p_r\right)}{T \delta}\right]</math>
 
* G = [[portata specifica]] di evaporazione
* q = [[flusso termico]] di evaporazione
* D = [[diffusività]] del vapore per il fluido in evaporazione
* δ = spessore dello strato limite
* ρ<sub>s</sub> = densità del vapore su superficie evaporante
* ρ<sub>r</sub> = densità del vapore su interfaccia strato limite-atmosfera
* Δh<sub>lg</sub> = [[calore latente di vaporizzazione]]
* p<sub>s</sub> = tensione di vapore su superficie evaporante
* p<sub>r</sub> = tensione di vapore su interfaccia strato limite atmosfera
* δ/D = Ra (resistenza alla diffusione)
* R<sub>t</sub> = resistenza aggiuntiva, se per esempio il fluido evaporante si trova all'interno di tessuti vegetali
 
e quindi:
 
:<math>q= -\Delta h_{lg}\frac{\left[2,14 \left(\psi_s-\psi_r\right)\right]}{T R_a R_t}</math>
 
==Note==