Koken versus verdampen
Koken en verdampen zijn fysieke eigenschappen van een object en zijn veel gebruikte concepten in het dagelijks leven en in de natuurkunde. Veel mensen denken dat koken en verdampen hetzelfde zijn, terwijl er fundamentele verschillen tussen de twee termen zijn en dit artikel is bedoeld om een duidelijk onderscheid tussen beide te maken. Elke vloeistof heeft een kookpunt dat anders is voor verschillende vloeistoffen.
Kookpunt
Het kookpunt van een vloeibare stof is de temperatuur waarbij de dampspanning van de vloeistof gelijk is aan de externe druk op de vloeistof. Dit is de temperatuur waarbij de dampdruk van de vloeistof in staat is om de atmosferische druk te overwinnen en er belletjes in de vloeistof worden gevormd.
Om het kookpunt te begrijpen, moeten we wat praten over de dampspanning. Het is de indicatie van de verdampingssnelheid van een vloeistof. Alle vloeistoffen hebben de neiging in gasvorm te verdampen. De deeltjes of moleculen van een vloeistof hebben de neiging te ontsnappen uit het oppervlak van de vloeistof. Vloeistoffen met een hogere dampspanning hebben de neiging snel te verdampen en staan bekend als vluchtig. Een goed voorbeeld van een dergelijke vloeistof is benzine.
Bij het kookpunt, de temperatuur waarbij een vloeistof begint te koken, is de temperatuur waarbij deze dampdruk gelijk is aan de atmosferische druk waardoor de moleculen van de vloeistof snel kunnen verdampen (of ontsnappen) in de atmosfeer.
Als we warmte aan water toepassen, begint de dampspanning te stijgen. Het begint te koken zodra deze dampdruk gelijk wordt aan de atmosferische druk.
Verdamping
Het is een proces waarbij de moleculen van een vloeistof spontaan gasvormig worden, zonder warmte aan de vloeistof toe te dienen. Over het algemeen kan worden gezien als geleidelijke verdwijning van de vloeistof bij blootstelling aan de atmosfeer. Waarom vindt verdamping überhaupt plaats? Het antwoord op deze puzzel ligt in het feit dat moleculen in een vloeistof zich in een constante staat van willekeurige beweging bevinden en met elkaar blijven botsen. Normaal gesproken hebben moleculen niet genoeg energie om uit het oppervlak van de vloeistof te ontsnappen, maar deze botsing geeft meer energie aan sommige van de moleculen dan andere en als deze moleculen zich in de buurt van het oppervlak van de vloeistof bevinden, kunnen ze feitelijk wegvliegen en gasvormig worden. Dit staat bekend als verdamping.
Verdamping is dus een soort koken zonder de toepassing van warmte. Maar als de vloeistof in een gesloten container wordt bewaard, blijven de verdampte moleculen in de container en worden de lucht in de container uiteindelijk verzadigd. Dan komt er een fase van evenwicht en de snelheid van verdamping wordt gelijk aan de condensatie van de damp terug naar de vloeibare vorm. Er is dus geen vloeistofverlies.
Samenvatting • Verdamping en koken zijn vergelijkbare processen. • Verdamping vindt plaats zonder te koken, wat betekent dat het voorkomt bij lagere temperaturen. • Verdamping vindt plaats aan het oppervlak van de vloeistof, terwijl het koken begint vanaf de bodem van de vloeistof. • Drogen van kleding in de zon is een goed voorbeeld van verdamping terwijl koken vaak wordt gezien bij het maken van thee of koffie. |