Párolgás

Ha egy nyitott edénybe folyadékot (például vizet) helyezünk el hosszú időre, megfigyelhetjük, hogy a folyadék mennyisége lassan csökken, annak ellenére, hogy a hőmérséklete sokkal alacsonyabb a folyadék forráspontjánál. A jelenséget párolgásnak hívjuk.

Párolgáskor a folyadék felszínéről molekulák távoznak el, amelyek növelik a folyadék feletti tér gőztartalmát. A párolgás tehát a forráshoz áll nagyon közel, hiszen ekkor is folyadék-gőz fázisátalakulás történik. A különbség az, hogy párolgáskor csak a folyadék felszínéről távozhatnak molekulák, míg forráskor a folyadék egész térfogatában keletkezhetnek gőzbuborékok, melyek a folyadék felszínére törve gyakran az egész folyadék heves mozgásához vezetnek.

A párolgás oka az, hogy a folyadék felszínén lévő molekulák rendezetlen mozgásuk, szabálytalan ütközéseik miatt időnként olyan nagy mozgási energiával rendelkeznek, hogy képesek legyőzni szomszédaik vonzó kölcsönhatását, így kiszakadnak a folyadék felszínéről. Ezt csak a legnagyobb mozgási energiával rendelkező részecskék képesek megtenni, amelyek így energiát visznek el a folyadéktól. Másképp fogalmazva, a visszamaradó molekulák átlagos energiája csökken, ha a legnagyobb energiájúak távoznak. Ez azzal a következménnyel jár, hogy párolgás közben a folyadék energiája csökken, amit hőmérsékletének csökkenése mutat.

Párolgáshő

Mivel a párolgás nagyon hasonlít a forrásra, azt várhatjuk, hogy az elpárologtatáshoz szükséges energia megegyezik a forraláshoz szükséges hőközléssel. A mérések azt mutatják, hogy a két érték majdnem pontosan megegyezik. Nagyon gondos mérésekkel az is kimutatható, hogy a párolgáshoz szükséges hőközlés kis mértékben függ a párolgó folyadék hőmérsékletétől és a környezet nyomásától is, mert ezek az állapotjelzők kismértékben megváltoztatják a folyadék szerkezetét, tehát a molekulák közötti kötések erősségét.

Általában azonban úgy tekinthetjük, hogy az egységnyi tömegű folyadék elpárologtatásához szükséges hő, amit párolgáshőnek nevezünk, egyenlő a folyadék forráshőjével:

L p á r = L f o r r

ahol L p á r a párolgáshőt jelenti.

A forráshővel teljesen megegyezőleg az m tömegű folyadék elpárologtatásához szükséges hőmennyiség:

A víz párolgáshője így közelítőleg megegyezik a víz forráshőjével, ami igen nagy értékű ( 2256 kJ/kg ).