L'evaporazione

A temperature inferiori a quella di ebollizione, il passaggio allo stato aeriforme di un liquido, (vaporizzazione), avviene per evaporazione, fenomeno che consiste nell’allontanamento di molecole veloci dalla superficie della fase liquida. In tale processo il liquido, per cambiare di stato, assorbe calore dall’ambiente circostante.

[materiale occorrente] [predisposizione e acquisizione] [domande]

Materiale occorrente

2 bicchieri da 100 cc
2 sensori di temperatura
tavoletta di legno
alcool denaturato
calcolatrice grafica TI-89
interfaccia CBL2

 

Predisposizione e acquisizione

1

Avvia il programma PHYSICS e quando compare il MENU PRINCIPALE,

  • seleziona PREDISP. SONDE.
  • Nel menu NUMERO DI SONDE, premi il tasto 2: DUE, in quanto dovrai utilizzare due sensori di temperatura.
  • Seleziona per due volte consecutive 6: TEMPERATURA, poi collegane uno alla porta CH 1 dell’interfaccia e l’altro alla porta CH 2.

Esegui il monitoraggio delle temperature e attendi fino a quando sono eguali, poi prosegui. Nel MENU PRINCIPALE, seleziona GRAFICO VS TEMPO e imposta i seguenti parametri

  • intervallo tra campionamenti: 1s;
  • campionamenti: 300.

Alla domanda QUANDO TRACCIO? rispondi premendo il tasto 2: DURANTE ACQUISIZIONE e disponi per le seguenti opzioni: Ymin = 12 °C ; Ymax = 25 °C ; Yscl = 1.

  • Tratto sottile: sensore non inumidito
  • Tratto marcato: sensore inumidito con alcool

 

2

Introduci in uno dei due bicchieri 50 cc di alcool.
Appoggia il sensore collegato alla porta CH 1 sulla tavoletta e immergi l’altro sensore nell’alcool.
Estrailo dal bicchiere e appoggialo sulla tavoletta accanto all’altro sensore.

Contemporaneamente dai inizio all’acquisizione dei dati premendo il tasto ENTER.
Otterrai due grafici some quelli mostrati in figura:

Tratto sottile: sensore non inumidito
Tratto marcato: sensore inumidito con alcool

 

 

 
3

Introduci nel secondo bicchiere 50 cc di acqua. Immergi il sensore collegato alla porta CH 1 nell’acqua e l’altro nell’alcool. Contemporaneamente fai partire l’acquisizione dei dati premendo il tasto ENTER. Otterrai due grafici simili a quelli mostrati in figura:

Linea sottile: sensore inumidito con l’acqua
Linea marcata: sensore inumidito con l’alcool

 

 

 
4

Ripeti la prova immergendo entrambi i sensori nell’alcool. Appoggia quello collegato alla porta CH 1 sulla tavoletta di legno e, tenendo l’altro sensore in mano, agita l’aria circostante con un cartoncino.

Otterrai due grafici come quelli di figura:

Linea sottile: sensore ventilato
Linea marcata: sensore non ventilato


 

 

Domande

  1. Per quale motivo il sensore di temperatura inumidito con l’alcool rivela un brusco abbassamento della temperatura?
  2. Perché dopo un certo tempo la sua temperatura comincia a risalire?
  3. Come giustifichi il fatto che l’evaporazione è un processo endotermico?
  4. Per quale motivo il sensore inumidito con l’acqua subisce un abbassamento di temperatura molto inferiore a quello del sensore inumidito con l’alcool?
  5. Perché la temperatura del sensore inumidito con l’acqua continua a raffreddarsi mentre l’altro sensore sta già riportandosi alla temperatura ambiente?
  6. Tu ritieni che sia più volatile l’acqua o l’alcool?
  7. Perché di solito si soffre di più il caldo estivo quando l'umidità atmosferica è elevata?