Come calcolare la pressione del vapore acqueo

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Il vapore ha una sua naturale pressione, che si raggiunge quando si crea un equilibrio fra lo stato liquido (acqua) e quello gassoso (aria). Se l'acqua viene messa in un recipiente chiuso ermeticamente come ad esempio una pentola a pressione, genera vapore acqueo. Per calcolare la pressione, abbiamo quindi bisogno di conoscere alcune nozioni di fisica e, quindi, tramite questa guida vediamo come addentrarci nell'argomento.

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Occorrente

  • Manometro
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In una pentola a pressione riempita di acqua e chiusa ermeticamente, si viene a creare uno stato di vuoto: in queste condizioni ci sono una grande quantità di molecole e di aria che generano vapore, fino a raggiungere una temperatura specifica che varia in base alla natura del liquido immerso e tende a rimanere costante. In questo caso, ci troviamo in una condizione di cosiddetto vapore saturo.

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Quest'ultimo, se generato in acqua aumenta man mano che cresce la temperatura, poiché le molecole assumono gradatamente dell'energia cinetica, fino a raggiungere il grado massimo che conduce all'evaporazione. In questo caso, si parla di pressione del vapore saturo, poiché quando il suo volume sovrasta il liquido, non è più in grado di reggere l'impatto di altre molecole di aria e quindi rimane costante, con il top della pressione. Adesso siamo in presenza dei processi di evaporazione ed ebollizione. La pressione del vapore si misura secondo normative internazionali ovvero in Pascal, dal nome di colui che per primo fece questo esperimento fisico.
Strumentalmente la pressione del vapore va misurata con un apposito manometro (isoteniscopio), ma dovendone specificare la formula dal punto di vista scientifico, si compone di terminologie diverse per elencare pressione, temperatura e costanti di riferimento, necessarie per una misurazione precisa.

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La formula più semplice per calcolare la pressione del vapore acqueo è stata successivamente approfondita e modificata dal fisico Antoine, e graficamente è la seguente: P= A-B/C+T. La lettera P sta ad indicare la pressione di vapore, la T rappresenta la temperatura raggiunta in fase di ebollizione, mentre A, B e C rappresentano delle costanti di riferimento. L'uso e la conoscenza delle formule fisiche, consentono oggi facilmente di programmare diversi strumenti, sia per usi prettamente domestici come la stessa pentola a pressione o un ferro da stiro con caldaia, ma soprattutto da parte di coloro che hanno un'attività professionale, in cui l'esatta misurazione della pressione di vapore, si rivela fondamentale.

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