Calcolatore della tensione di vapore dell'acqua (equazione di Antoine)
Inserendo la temperatura in gradi Celsius o Fahrenheit, lo strumento calcola la tensione di vapore dell'acqua con l'equazione di Antoine, molto usata in chimica, e la esprime in mmHg, kPa, atmosfere e bar. Cambiando la pressione ambiente potete anche vedere perché in quota l'acqua bolle a temperatura più bassa.
Consigli per l'uso
- I coefficienti dell'equazione di Antoine usati qui valgono fra 0 e 100 °C: fuori da questo intervallo il risultato non compare.
- Modificando la pressione ambiente secondo la quota potete vedere a quale temperatura bolle l'acqua in cima a una montagna.
- La pentola a pressione alza artificialmente la pressione interna e porta il punto di ebollizione oltre i 100 °C, riducendo i tempi di cottura.
- Se conoscete la temperatura solo in gradi Fahrenheit, basta cambiare unità con l'apposito pulsante: la conversione avviene da sola.
- Tenere a mente la definizione — si ha ebollizione quando la tensione di vapore del liquido eguaglia la pressione ambiente — aiuta a capire tutto il resto.
Domande frequenti
A proposito — «l'acqua bolle a 100 gradi» è vero solo a certe condizioni
Chiudendo un liquido in un recipiente ermetico, il numero di molecole che evaporano e di quelle che condensano finisce per equivalersi e si raggiunge l'equilibrio liquido-vapore, in cui le due fasi coesistono. La pressione della fase gassosa in quelle condizioni è la tensione di vapore. Non è un valore fisso per ciascuna sostanza: cresce rapidamente con la temperatura, perché il moto molecolare si fa più intenso e l'evaporazione più facile. Nell'Ottocento l'ingegnere francese Louis Charles Antoine mostrò che questo legame si può approssimare con una semplice formula empirica, e da allora la sua equazione è una delle approssimazioni più usate nei manuali di ingegneria chimica.
L'ebollizione si verifica quando le bolle che si formano all'interno del liquido riescono a risalire fino alla superficie senza collassare, cioè quando la tensione di vapore eguaglia la pressione ambiente. Alla pressione atmosferica standard del livello del mare, circa 101,325 kPa, la tensione di vapore dell'acqua raggiunge quel valore esattamente a 100 °C: ecco perché impariamo che l'acqua bolle a cento gradi. Ma è un'affermazione valida solo a quella condizione.
Salendo di quota la pressione atmosferica diminuisce. Sulla vetta del monte Fuji, a circa 3.776 metri, scende a circa il 60% del valore in pianura, quindi la temperatura alla quale la tensione di vapore la eguaglia — il punto di ebollizione — scende sotto i novanta gradi. È per questo che si dice che in montagna il riso resti crudo all'interno. La pentola a pressione fa l'opposto: sigillando il recipiente ne innalza artificialmente la pressione interna, porta il punto di ebollizione oltre i cento gradi e permette di cuocere a fondo in poco tempo.