¿Por qué los líquidos se evaporan completamente cuando se calientan en su punto de ebullición?

Estoy confundido acerca de por qué ocurre la ebullición de líquidos. El punto de ebullición de un líquido se define como la temperatura en la que su presión de vapor es igual a la presión del gas sobre el líquido (por ejemplo, la presión atmosférica), y la presión de vapor se define como la presión parcial (dependiente de la temperatura) del líquido. estado gaseoso del líquido en el que la tasa de condensación es igual a la tasa de evaporación. Así por ejemplo, digamos que tenemos un vaso de precipitados con agua al nivel del mar (1 atm de presión atmosférica) y la calentamos constantemente (por ejemplo con un mechero bunsen) a 100ºC, ya que a esa temperatura la presión de vapor del agua es igual a la presión atmosférica del agua, la hemos calentado hasta su punto de ebullición. Lo que no entiendo es por qué después de un tiempo todo cubilete'

Estoy confundido acerca de esto, ¿por qué el líquido se evapora por completo cuando, según la presión de vapor, el gas y el líquido deberían estar en equilibrio y algo de agua debería permanecer líquida en el vaso de precipitados? ¿Qué me estoy perdiendo?. Gracias por su ayuda, realmente no he encontrado ninguna explicación para esto en Internet o en un libro de texto.

Respuestas (2)

El vapor de agua se disipa en la habitación, por lo que la presión de vapor cerca de la superficie del agua es un poco más baja que la del equilibrio. Si evitamos que el vapor de agua se escape colocando el agua en un recipiente sellado pero de volumen variable (para mantener la presión atmosférica), es posible que no toda el agua se convierta en vapor en el punto de ebullición. Que lo haga o no depende del volumen del recipiente y de la cantidad de agua

Pensé que habías dicho que el volumen no es constante. Puede evaporar fácilmente toda el agua si la presión se mantiene constante y se permite que aumente el volumen.
@Chet Miller: Tienes razón. No pensaba con claridad porque me preocupaba lo que le pasaría al aire. Si sólo hay agua y vapor de agua, y se mantiene a una temperatura fija T , entonces es el volumen el que determina las fracciones de agua y vapor.

Estamos ante una situación de no equilibrio aquí. Además, la evaporación en la superficie no controla la liberación de vapor de agua en la superficie.

Las burbujas que se forman dentro del agua debajo de la superficie son básicamente 100% vapor de agua (que ya se evaporó). Cuando suben a la superficie, el vapor de agua no se libera por evaporación. Una vez que la burbuja rompe la superficie, se libera prácticamente por completo en el aire de la habitación y se dispersa rápidamente (se convecta y difunde) en el aire de la habitación, de modo que su presión parcial cae esencialmente cerca del valor del aire de la habitación (mucho menos de 1 atm). ), y no puede condensarse de nuevo a una velocidad significativa.