1r ciclo ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

[Elkin]

Hoy me di una ducha y luego de salir me di cuenta cómo se evaporaba el agua que estaba en la superficie de mi piel, entonces pensé, claro yo debo transferirle calor al agua para que esta llegue a evaporarse, pero entonces me puse a pensar, y ¿por qué se evapora?, que no se supone que si está sobre mi piel, la cual quizás esté cercana a los 37º C, debería llegar al equilibrio térmico conmigo, pero no evaporarse.De otra parte, también pensé que si el agua tiene su punto de ebullición a los 100ºC, entonces en mi cuerpo el agua debería estar a esa temperatura antes de evaporarse, pero no suena lógico, me hubiese quemado!No sé qué está mal, espero alguien pueda ayudarme con esto, gracias.

[Aer]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

Piensa que el agua de mar se evapora y no está a 100 ºC. Estas confundiendo la evaporación con la ebullición espontánea, las moléculas en la superficie del agua pueden liberarse y pasar al aire sin alcanzar una temperatura (velocidades) tan altas . A ver si alguien que domine uno poco sobre el tema puede explicarlo con detalle.

[Breogan]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

Hola:

Se esta confundiendo evaporación con ebullición.

La evaporación se da en todos los espejos de agua, y la velocidad de evaporación depende de la temperatura y de la presión de vapor de agua en el aire, que esta a su vez depende de la temperatura y de la humedad relativa del aire en contacto con la superficie. Por esto cuando hay mas humedad en el aire se tarda mas en secar las cosas, o cuando hay viento (que barre el aire en contacto con el espejo de agua, el cual esta mas saturado) se secan mas rapido, etc.

Suerte

[Elkin]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

Entonces cuando nos dicen que se tiene agua digamos a 40ºC, y nos piden el calor necesario para tener vapor a 120ºC ¿estamos despreciando ese vapor que sale?Porque en tal ejercicio lo que uno hace es calcular el calor para tener agua a 100ºC (según lo que me dicen, en un caso real NO toda el agua llegaría a 100ºC), luego calcular el calor para que haya el cambio de fase y finalmente calcular el calor para elevar la temperatura del vapor.Según veo entonces dicho procedimiento sería aproximado ¿o no? ¿por qué?

[Weip]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

Elkin, en el tipo de ejercicios que tú dices te piden el calor para que el agua llegue a la ebullición, no para que se evapore. La verdad es que las explicaciones que te han dado están muy bien, pero déjame explicartelo a mi manera. Cuando las moléculas alcanzan cierta energía cinética para vencer las fuerzas de repulsión, se van desprendiendo del líquido progresivamente, convirtiéndose en gas solo esas moléculas (evaporación). Cuando toda la masa de líquido absorbe el suficiente calor como para llegar al punto de ebullición, y absorbe más calor, esta masa líquida pasa a ser gas (ebullición). En el caso de evaporación, el agua no necesita llegar a los 100 grados, y es progresiva. En cambio, la ebullición se produce cuando todo el líquido pasa a gas. No es progresiva, y necesita esos 100 grados para producirse.
Espero habertelo aclarado más.

[Elkin]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

la velocidad de evaporación depende de la temperatura y de la presión de vapor de agua en el aire, que esta a su vez depende de la temperatura y de la humedad relativa del aire en contacto con la superficie.

Pero, ¿Existe una ecuación? O es algo más descriptivo.

Elkin, en el tipo de ejercicios que tú dices te piden el calor para que el agua llegue a la ebullición, no para que se evapore.

Decir que no se evapora, sería algo ideal ¿no? Porque si calculo el calor necesario para tener vapor de agua a 100ºC a partir de una masa M de agua, me daría un calor mayor al de la realidad pues habría cierta cantidad de masa a las que no debería suministrarle calor para que tuviera un cambio de fase.

Gracias por su ayuda.

[Breogan]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

Hola:

Este es un tema que vi hace demasiado tiempo, pero si hay una ecuación con lo que se hacen cálculos cuantitativos, si no me acuerdo mal. Ahora si puedo busco algún enlace y lo coloco.

Enganchandome con lo que dijo Weip, la temperatura (estadisticamente) es proporcional a la energía cinética promedio de las moléculas de un liquido (en este caso). Es decir que habrá todo un abanico de velocidades y energías en dichas moléculas, tal que las que tengan mayor energía pueden llegar a escapar del cuerpo liquido.

En cuanto a la pregunta de si estamos ante una aproximación en el problema que planteas, la respuesta es si.

Supongamos el caso en que calentas el agua en una olla abierta desde 40º a 100º, cuanto mas corto es el tiempo que usas para calentarlo la aproximación de despreciar la evaporación se hace mas valida.
Si el tiempo de este experimento fuera muy alto se podría dar el caso de que nunca llegues a los 100º porque el agua se habría evaporado en su totalidad antes de llegar a esta condición.

En ciertos casos, como los análisis atmosféricos, es imprescindible tener en cuenta este fenómeno de la evaporación que se produce en los grandes espejos de agua (lagos, mares, represas, etc) para estudiar, explicar y predecir el comportamiento del clima.

Espero que se haya entendido y que te sirva de algo.

Suerte

[Elkin]

Re: ¿Es chistoso, pero donde el razonamiento está fallando?

Algo de lo que me acabo de enterar es que también está el proceso en el cuál las moléculas en la fase de vapor colisionan inelásticamente con la superficie quedando atrapadas bajo la fase líquida.

Creo tiene que ver con lo que decía Breogan de la humedad.

Una ecuación útil aquí es la ecuación de Clausius-Claperyron.