Pagrindinis skirtumas tarp virimo temperatūros ir išgaravimo yra tas, kad garavimas vyksta skysčio paviršiuje, o virimo temperatūra yra temperatūra, kurioje iš skysčio masės garuoja.
Skysčių išgarinimas, kad susidarytų garai, gali vykti dviem būdais. Vienas iš būdų yra gaminti garus virimo temperatūroje. Kitu būdu garinimas vyksta žemiau virimo temperatūros; mes tai vadiname garavimu. Nors abu procesai gamina molekules garų pavidalu, jų gamybos būdas skiriasi.
Kas yra virimo taškas?
Tiesiog, virimo temperatūra reiškia temperatūrą, kurioje skystis arba tirpiklis pradės virti. Mes galime jį apibrėžti fiksuotam slėgiui; paprastai atmosferos slėgis. Kitaip tariant, tai temperatūra, kurioje skystis pradeda garuoti. Todėl šioje temperatūroje garų slėgis lygus atmosferos slėgiui.
Pirmiausia, medžiagų virimo temperatūrai įtakos turi daugelis veiksnių. Kaip išoriniai veiksniai, jį veikia atmosferos temperatūra. Pavyzdžiui, skysčio, esančio vakuume, virimo temperatūra yra žemesnė nei esant normaliam atmosferos slėgiui. Panašiai aukšto slėgio skysčio virimo temperatūra bus santykinai aukštesnė.
Determinantai
Be to, paties skysčio cheminės ir fizinės savybės taip pat turi įtakos virimo temperatūrai. Pavyzdžiui, jei molekulių molekulinė masė skystyje yra didesnė, jo virimo temperatūra bus aukštesnė, palyginti su skysčiu, kuriame yra mažesnės molekulinės masės junginių. Cheminės jungtys taip pat turi įtakos virimo temperatūrai. Alkoholis turės aukštesnę virimo temperatūrą, palyginti su atitinkamu alkanu. Čia to priežastis yra vandenilio jungčių buvimas tarp alkoholio molekulių. Alkanai neturi stiprių vandenilinių ryšių; veikiau jie turės silpną Van der Waalso sąveiką. Todėl energija, reikalinga stiprioms jungtims nutraukti, yra didesnė alkoholiuose, todėl padidėja jo virimo temperatūra.
01 pav.: vandens virimo temperatūra
Be to, virimo temperatūra yra naudinga atskiriant kiekvieną medžiagą iš mišinio. Šiuo tikslu naudojama distiliavimo technika. Tai taip pat yra naftos distiliavimo pagrindas. Ten naftoje yra daug angliavandenilių su skirtingu anglies junginių skaičiumi. Kai kurios yra tiesios grandinės, kai kurios šakotos, o kai kurios yra aromatingos. Todėl jų virimo temperatūra skiriasi viena nuo kitos. Tačiau sunku atskirti kiekvieną molekulę atskirai, nes jų virimo temperatūra skiriasi nuo nedidelių kiekių. Tačiau galima juos tam tikru mastu išvalyti. Taigi, distiliuodami naftą, tam tikrame temperatūros diapazone galime atskirti molekules, kurių molekulinė masė mažesnė.
Kas yra išgarinimas?
Garavimas – tai skysčio pakeitimo į garų stadiją procesas. Žodį „garinimas“vartojame konkrečiai tada, kai garavimas vyksta nuo skysčio paviršiaus. Skystis taip pat gali išgaruoti virimo taške, kai išgaruoja visa skysta masė. Bet tada mes to nevadiname garavimu.
02 pav. Garinimas yra paviršiaus procesas
Be to, garavimą gali įtakoti įvairūs veiksniai, pvz., kitų medžiagų koncentracija ore, paviršiaus plotas, slėgis, medžiagos temperatūra, tankis, oro srautas ir kt.
Kuo skiriasi virimo temperatūra ir garavimas?
Medžiagos virimo temperatūra yra temperatūra, kuriai esant skysčio garų slėgis yra lygus skystį supančiam slėgiui ir skystis virsta garais. Tuo tarpu garinimas yra skysčio pakeitimo į garų stadiją procesas. Taigi pagrindinis skirtumas tarp virimo temperatūros ir garavimo yra tas, kad garavimas vyksta skysčio paviršiuje, o virimo temperatūroje išgaruoja iš visos skysčio masės. Čia konkretus skystis išgaruoja žemiau virimo temperatūros.
Be to, esant virimo temperatūrai, skystis sudaro burbuliukus, o garuojant burbuliukai nesusidaro. Taigi, tai yra pastebimas skirtumas tarp virimo temperatūros ir garavimo. Be to, esant virimo temperatūrai, šiluma tiekiama molekulėms, o ši energija naudojama garams susidaryti. Tačiau garuojant išorinė šiluma nėra tiekiama. Atvirkščiai, molekulės gauna energiją, kai susiduria viena su kita, ir ta energija naudojama pabėgti į garų būseną. Todėl tai yra didelis skirtumas tarp virimo temperatūros ir garavimo.
Toliau pateikiama infografika apie virimo temperatūros ir garavimo skirtumą, kurioje pateikiami visi šie skirtumai.
Santrauka – virimo temperatūra ir garavimas
Virimo temperatūra – tai temperatūra, kurioje vyksta garavimas, kai skysčiui tiekiame išorinę šilumos energiją. Tačiau garavimas yra savaiminis procesas, kurio metu mes neteikiame jokios išorinės energijos. Apibendrinant galima pasakyti, kad pagrindinis skirtumas tarp virimo temperatūros ir garavimo yra tas, kad garavimas vyksta skysčio paviršiuje, o virimo temperatūra yra temperatūra, kurioje išgaruoja visa skysčio masė.
