Esempio: quando un insetto si posa sulla superficie di uno stagno, crea dei piccoli avvallamenti, determinando un aumento della superficie. L’acqua si oppone e resiste a questa deformazione con una forza sufficiente da sostenere il peso dell’insetto.
Ponendo un liquido in un recipiente in cui è stato applicato il vuoto, a temperatura nota, costante e inferiore alla temperatura di ebollizione del liquido stesso, potremmo misurare la pressione che i vapori del liquido esercitano sulle pareti del contenitore. Quando questa pressione si stabilizzerà, cioè si raggiungerà un equilibrio tra le particelle che evaporano dal sistema e quelle che schiantandosi contro l’interfaccia liquido-aeriforme ritorneranno in soluzione, potremmo misurare un valore di pressione noto come ‘tensione di vapore’ di quel liquido a quella temperatura.
Questo valore di pressione dipende dalla temperatura e dalla natura del liquido in esame. Invece, la temperatura alla quale un liquido raggiunge l’ebollizione è la temperatura alla quale la tensione di vapore del liquido raggiunge la pressione esterna a cui è sottoposto il liquido stesso.
Esempi:
Abbiamo un pentolino pieno d’acqua. Se immaginiamo di poterlo chiudere ermeticamente, porlo sotto vuoto e misurare la pressione che i vapori d’acqua esercitano sul coperchio, possiamo misurare le varie tensioni di vapore alla temperatura a cui poniamo l’acqua nel pentolino. In questo sistema, quando si raggiunge l’equilibrio tra la fase aeriforme e quella liquida, la pressione dello stato aeriforme sul liquido è data dalla tensione di vapore del liquido stesso e, di conseguenza, possiamo dire che lo stato aeriforme è saturo di liquido evaporato.
Se scaldassimo il pentolino chiuso appena descritto ad una temperatura di 100°C, la tensione di vapore che noi misureremmo, all’equilibrio, sarebbe circa di 1 atm. Ora se ponessimo lo stesso pentolino all’aria, quindi non chiuso ermeticamente, a temperatura ambiente ed in una giornata con un’umidità inferiore al 100% potremmo notare, pesando ad intervalli di tempo regolari il contenuto d’acqua nel pentolino stesso, che parte dell’acqua evapora incessantemente. Ciò è dovuto sia al fenomeno dell’evaporazione sia al fatto che l’ambiente esterno non si satura di acqua facilmente, quindi pochissime particelle di acqua ritornano nel liquido contenuto nel pentolino. Se ora aumentassimo la temperatura e ripetessimo l’esperimento appena svolto, potremmo notare che l’evaporazione risulta più marcata, in quanto più particelle hanno un’energia cinetica tale da passare allo stato aeriforme nello stesso arco di tempo. Ovviamente, raggiunti i 100°C l’acqua inizierebbe a bollire.
Infine, ponendo l’acqua in una pentola a pressione potremmo notare che, anche a 100°C, l’acqua non può ancora bollire. Ciò è dovuto al fatto che in questo sistema la fase aeriforme, costituita da aria e vapor d’acqua, aumenta costantemente la sua pressione sia perché abbiamo una situazione dove un aeriforme viene scaldato in condizioni di volume costante sia perché l’acqua, contenuta all’interno della pentola, viene costantemente riscaldata ed i vapori che vengono generati non possono uscire dalla pentola stessa.
