Основное различие между точкой кипения и испарением заключается в том, что испарение происходит на поверхности жидкости, тогда как точка кипения – это температура, при которой происходит испарение из жидкой массы.
Испарение жидкостей с образованием пара может происходить двумя способами. Одним из способов является получение пара при температуре кипения. В другом методе испарение происходит ниже точки кипения; мы называем это испарением. Хотя оба процесса производят молекулы в парообразном состоянии, способ их получения различен.
Что такое точка кипения?
Проще говоря, точка кипения означает температуру, при которой жидкость или растворитель начнет кипеть. Мы можем определить его для фиксированного давления; обычно атмосферное давление. Другими словами, это температура, при которой жидкость начинает испаряться. Следовательно, при этой температуре давление пара равно атмосферному давлению.
Во-первых, на температуру кипения веществ влияет множество факторов. В качестве внешних факторов на него влияет температура атмосферы. Например, жидкость в вакууме имеет более низкую температуру кипения, чем при нормальном атмосферном давлении. Точно так же жидкость под высоким давлением будет иметь относительно более высокую температуру кипения.
Определители
Кроме того, химические и физические свойства самой жидкости также влияют на температуру кипения. Например, если молекулярная масса молекул в жидкости выше, она будет иметь более высокую температуру кипения по сравнению с жидкостью, содержащей соединения с более низкой молекулярной массой. Химические связи также влияют на температуру кипения. Спирт будет иметь более высокую температуру кипения по сравнению с соответствующим алканом. Здесь причиной тому является наличие водородных связей между молекулами спирта. Алканы не имеют сильных водородных связей; скорее, у них будут слабые взаимодействия Ван-дер-Ваальса. Следовательно, энергия, необходимая для разрыва прочных связей, больше у спиртов, что увеличивает их температуру кипения.
Рисунок 01: Температура кипения воды
Кроме того, точки кипения полезны для выделения каждого вещества из смеси. Техника, которую мы используем для этой цели, - дистилляция. Это также является основой перегонки нефти. Там нефть содержит большое количество углеводородов с разным числом атомов углерода. Некоторые имеют прямые цепи, некоторые разветвленные, а некоторые ароматические. Поэтому точки кипения этих веществ отличаются друг от друга. Однако трудно выделить каждую молекулу отдельно, так как их температуры кипения варьируются в небольших количествах. Однако до некоторой степени их можно очистить. Следовательно, при перегонке нефти мы можем разделить молекулы с более близким молекулярным весом в диапазоне температур.
Что такое испарение?
Испарение - это процесс превращения жидкости в пар. Мы используем слово «испарение» именно тогда, когда испарение происходит с поверхности жидкости. Испарение жидкости может происходить и при температуре кипения, когда происходит испарение всей массы жидкости. Но тогда мы не называем это испарением.
Рисунок 02: Испарение – поверхностный процесс
Кроме того, на испарение могут влиять различные факторы, такие как концентрация других веществ в воздухе, площадь поверхности, давление, температура вещества, плотность, расход воздуха и т.д.
В чем разница между температурой кипения и испарением?
Точка кипения вещества – это температура, при которой давление паров жидкости равняется давлению, окружающему жидкость, и жидкость превращается в пар. Принимая во внимание, что испарение - это процесс превращения жидкости в паровую стадию. Следовательно, ключевое различие между точкой кипения и испарением заключается в том, что испарение происходит на поверхности жидкости, тогда как при температуре кипения происходит испарение всей массы жидкости. Здесь испарение конкретной жидкости происходит ниже точки кипения.
Кроме того, при температуре кипения жидкость образует пузырьки, а при испарении пузырьков не образуется. Следовательно, это наблюдаемая разница между температурой кипения и испарения. Далее, при температуре кипения молекулам подводится тепло, и эта энергия используется для образования паров. Но при испарении внешнее тепло не поступает. Скорее, молекулы получают энергию, когда сталкиваются друг с другом, и эта энергия используется для перехода в парообразное состояние. Следовательно, это значительная разница между температурой кипения и испарения.
Ниже представлена инфографика о разнице между температурой кипения и испарения, которая сводит все эти различия в таблицу.
Резюме – Температура кипения и испарение
Точка кипения – это температура, при которой происходит испарение, когда мы обеспечиваем жидкость внешней тепловой энергией. Однако испарение - это самопроизвольный процесс, в котором мы не обеспечиваем никакой внешней энергии. Таким образом, ключевое различие между точкой кипения и испарением заключается в том, что испарение происходит на поверхности жидкости, тогда как точка кипения - это температура, при которой происходит испарение всей массы жидкости.
