Differenza tra evaporazione ed ebollizione

IN BREVE

Evaporazione ed ebollizione sono due processi fisici di passaggio dallo stato liquido a vapore; la differenza sta nel fatto che il primo interessa solo gli strati superficiali e che avviene a tutte le temperature cui esiste il liquido, mentre il secondo fenomeno si presenta in tutto il volume del liquido stesso e avviene solo a una temperatura fissa che dipende dalla pressione esterna.

Evaporazione - Differenza tra evaporazione e ebollizione
Un’eruzione di vapore di un gayser.

L’evaporazione è un processo fisico che prevede il passaggio da stato liquido a vapore delle particelle superficiali del liquido stesso; il motivo di tale comportamento dipende dalla loro energia cinetica, maggiore di quella della restante parte del liquido e delle forze di attrazione tra loro. Più elevata è l’evaporazione di un liquido, maggiore sarà la diminuzione di temperatura che ne consegue: questo fenomeno, infatti, prevede l’allontanamento delle particelle con energia cinetica media maggiore, facendo permanere nel liquido quelle con energia cinetica media più bassa e, quindi, riducendo nel complesso la temperatura del liquido. Nel caso in cui le particelle trasformate in vapore rimangano in prossimità della superficie del liquido e siano abbastanza lente, il liquido può nuovamente “catturarle”: si assiste così al fenomeno della condensazione, ossia del passaggio da vapore a liquido. Maggiori sono la superficie libera e la temperatura del liquido (oltre alla ventilazione cui il liquido stesso è sottoposto), maggiore è l’entità dell’evaporazione.

Differenza tra evaporazione e ebollizione
Della pasta in acqua bollente. Foto di Matt McGee.

L’ebollizione è un fenomeno strettamente legato all’evaporazione e a un altro importante parametro, la tensione di vapore: quest’ultima definisce la pressione esercitata dal vapore saturo (ossia in una condizione di equilibrio tra evaporazione e condensazione) sul liquido e la conseguente tendenza al passaggio da stato liquido a vapore. Nel caso dell’acqua, in una condizione in cui sia esercitata su di essa una pressione di 1 atmosfera e la sua temperatura arrivi in prossimità dei 100°C, si nota un massiccio processo di evaporazione, ma il liquido rimane in quiete; nel momento in cui la temperatura sale a 100°C, in tutto il volume dell’acqua si osserva la comparsa delle bolle di vapore e si assiste al fenomeno dell’ebollizione. A tale temperatura, infatti, la pressione esterna non è più sufficiente a contrastare la formazione delle bolle di vapore all’interno del liquido. Per ebollizione, quindi, si intende la vaporizzazione delle particelle in ogni punto del liquido, dovuta all’aumento della tensione di vapore che arriva ad eguagliare la pressione esterna. Il punto di ebollizione è il valore della tensione di vapore in funzione della temperatura e a pressione costante a cui si assiste all’ebollizione. Procedendo sempre con l’esempio dell’acqua, se la pressione esterna è inferiore a 1 atmosfera, il liquido bolle a una temperatura inferiore ai 100°C; se, invece, la pressione esterna aumenta (come nel caso delle pentole a pressione) si assiste all’ebollizione solo al raggiungimento di temperature più elevate (il che permette, quindi, una cottura dei cibi più rapida).