Evaporação

A evaporação acontece quando líquidos viram vapor em temperaturas menores que seus pontos de ebulição. Ocorre na superfície dos líquidos e é confundida com a ebulição.

A evaporação é um fenômeno termodinâmico em que uma substância passa do estado líquido para o gasoso. É confundida com a vaporização, visto que em ambas ocorre a mesma transformação de estado físico, porém a maneira como isso acontece é diferente. Conheça a seguir mais sobre o processo e veja os fatores que influenciam na velocidade da evaporação e algumas aplicações.

O que é a evaporação

A evaporação é um processo físico-químico parecido com a ebulição, onde ocorre a transformação física de uma substância líquida para o estado de vapor. Ela ocorre na superfície do líquido, quando as moléculas da substância vencem a pressão atmosférica e se desprendem do líquido, na forma de vapor.

É um processo que ocorre gradualmente em qualquer temperatura, em uma velocidade que depende da substância e de outros fatores. Líquidos com pressão de vapor elevada, ou seja, a pressão que o vapor exerce no equilíbrio com sua fase líquida, tendem a evaporar mais rapidamente. Consequentemente, são líquidos mais voláteis, comparados com aqueles que possuem menores pressões de vapor.

A evaporação é um fenômeno endotérmico, ou seja, acontece uma absorção de energia na forma de calor pelo líquido. Essa absorção energética remove o calor do ambiente, então a evaporação promove o resfriamento. É o princípio de funcionamento da transpiração do organismo humano. O suor começa a evaporar e consome o calor do corpo, resfriando-o.

Velocidade da evaporação

Existem alguns fatores que influenciam na velocidade de evaporação de um líquido, sejam eles deixando o processo mais rápido ou mais lento. A seguir, veja quais são esses fatores.

  • Pressão: a evaporação é mais rápida se a pressão sobre a superfície do líquido é menor, visto que facilita a passagem das moléculas da fase líquida para a gasosa;
  • Temperatura: quanto mais quente um líquido, mais rápido é o movimento de suas moléculas (energia cinética). Como consequência, maior vai ser a taxa de evaporação;
  • Área superficial do líquido: como é um fenômeno que acontece na superfície dos líquidos, quanto maior for a área superficial, mais rápido ocorre o processo evaporativo de um mesmo volume de substância;
  • Forças intermoleculares: se um líquido possui moléculas com uma força intermolecular grande, a evaporação acontece de modo mais lento, pois requere mais energia para que as moléculas passem de um estado para o outro;
  • Concentração de vapor: em um ambiente saturado com o vapor da solução que esta sendo evaporada, o processo em si, tende a ser mais lento porque um equilíbrio entre as duas fases é atingido.

Esses são alguns dos fatores que afetam a evaporação. Sendo assim, sempre é possível encontrar uma solução para modificar a taxa com que um líquido evapora. Por exemplo, ao assoprar uma bebida quente para esfriá-la, você remove o vapor que se concentra na superfície do recipiente e desloca o equilíbrio de fases no sentido que proporciona maior evaporação e, consequentemente, um resfriamento mais rápido da bebida.

Evaporação X ebulição X calefação

A evaporação é muito confundida com a ebulição, porém são fenômenos diferentes. Na evaporação, a passagem da substância líquida para o estado gasoso acontece de modo gradativo em qualquer temperatura. Por outro lado, na ebulição, a transformação física acontece de modo rápido no momento que o líquido atinge uma pressão e temperatura específica, conhecido como ponto de ebulição.

Outro termo confundido é o de calefação, que também trata de uma transformação do estado líquido para o gasoso, porém essa acontece de forma abrupta e praticamente instantânea, quando um líquido entra em contato com uma superfície que está a uma temperatura muito maior que seu ponto de ebulição.

Aplicações da evaporação na química

O processo evaporativo é bastante empregado em diferentes áreas da química, seja para facilitar ou proporcionar outros processos. Veja algumas dessas aplicações:

  • Separação de misturas salinas: uma solução salina consiste numa mistura homogênea de um sal dissolvido num solvente. É possível isolar o sal dessa mistura pela evaporação, visto que o solvente evapora, deixando para trás o sal. É empregado na produção de sal de cozinha, nas salinas;
  • Concentração de amostras: em algumas análises químicas, é importante que uma amostra esteja concentrada. A concentração é a relação de quantidade de substância por volume de amostra. Se o solvente evapora e o volume de solução diminui, a concentração aumenta;
  • Deposição de filmes sobre superfícies: a deposição evaporativa é usada em indústrias para cobrir superfícies com um filme fino de determinada substância. Essa é dissolvida num líquido e borrifada sobre a superfície. Quando ele evapora, ocorre a formação de uma camada fina e homogênea da substância utilizada.

Essas são algumas das aplicações do processo evaporativo, mas existem outras que buscam melhorias e inovações em diversos ramos da indústria química. Apesar disso, esse fenômeno também é muito presente no cotidiano em situações que, muitas vezes passam despercebidas.

Exemplos de evaporação

A evaporação está presente em algumas atividades do cotidiano e é fundamental para a manutenção do ecossistema. Confira abaixo exemplos de situações em que o processo evaporativo participa:

Ciclo da água

Na natureza, os corpos d’água como rios e oceanos são aquecidos por influência dos raios solares. Dessa forma, a evaporação é uma das etapas do ciclo da água. Nela, a água passa para o estado de vapor, se acumulando no ambiente até atingir regiões mais altas e frias da atmosfera, onde acabam condensando e formando nuvens de chuva. Após isso, ocorre a precipitação e a água retorna à superfície no estado líquido para poder iniciar um novo ciclo da água.

Secagem de roupas no varal

Ao lavar roupas, é comum deixá-las secando no varal. Quando exposta ao ambiente, a água acumulada nos tecidos evapora e a roupa seca. É possível perceber a influência dos fatores que implicam na velocidade de evaporação, visto que em um dia úmido a roupa demora mais para secar, porque a concentração de vapor d’água no ambiente (umidade) é alta.

Resfriamento de água em filtros de barro

Filtros de barro são conhecidos por deixarem a água sempre fresca, mesmo nos dias mais quentes. Isso acontece por conta do resfriamento evaporativo. O filtro é poroso, fazendo com que certa quantidade de água permeie por sua superfície. Como a evaporação é um processo endotérmico, conforme ela acontece o calor é removido das proximidades e a água do interior do filtro se mantém gelada.

Como visto, esse fenômeno acontece em diferentes aspectos do dia-a-dia. É um processo essencial para a manutenção do ecossistema, como é o caso do ciclo da água. Além disso, é interessante saber que para um líquido passar para o estado gasoso ele não precisa atingir sua temperatura de ebulição.

Vídeos sobre o processo evaporativo

Agora que o conteúdo já foi apresentado, veja alguns vídeos selecionados para ajudar a assimilar o tema do estudo:

A água evapora antes de chegar ao seu ponto de ebulição

Quando as roupas são colocadas no varal para secar, a água que está presa nos tecidos passa para o estado de vapor em temperatura ambiente, sem precisar atingir seu ponto de ebulição de 100 °C. Isso acontece por uma série de fatores que favorecem o acontecimento do fenômeno da evaporação. Entenda quais são e como é possível que a água seja eliminada à temperatura ambiente.

Diferença entre os tipos de vaporização

Um processo de vaporização ocorre quando uma substância passa do estado líquido para o gasoso (vapor). Ela pode acontecer de três modos, que variam conforme a quantidade de energia fornecida e intensidade com que o processo ocorre, são eles: calefação, vaporização e evaporação. Confira a diferença entre cada um deles e veja exemplos práticos de quando elas ocorrem.

Exercício sobre os fatores que afetam o processo evaporativo

Alguns fatores têm influência na evaporação. Um deles é a área superficial do líquido que está evaporando. Esse é um tema bastante cobrado em exames do Brasil todo. Acompanhe no vídeo um exercício sobre a evaporação de água em dois recipientes diferentes e aprenda a interpretar questões que envolvem processos de mudança de fase.

Em síntese, a evaporação é um fenômeno físico-químico que acontece na superfície de líquidos, fazendo com que passem para o estado gasoso de modo gradativo e lento em temperaturas menores que seus pontos de ebulição. Não pare de estudar por aqui, continue estudando sobre outro fenômeno de transformação física, a liquefação.

Referências

Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente – Peter Atkins e Loretta Jones (2005)
Química: a ciência central – Theodore L. Brown, Eugene H. LeMay, Bruce E. Bursten e Julia R. Burdge (1999)
Fundamentos de física – volume 2 – David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker (1970)

Lucas Makoto Tanaka dos Santos
Por Lucas Makoto Tanaka dos Santos

Bacharel em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), mestrando em Química Analítica, com ênfase em desenvolvimento de métodos analíticos, metabolômica e espectrometria de massas no Laboratório de Biomoléculas e Espectrometria de Massas (LaBioMass), na mesma universidade.

Como referenciar este conteúdo

Tanaka dos Santos, Lucas Makoto. Evaporação. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/evaporacao. Acesso em: 22 de October de 2021.

Exercícios resolvidos

1. [UFSM-RS]

Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) em cada afirmativa.

( ) A água pode evaporar a uma temperatura menor do que 100°C.
( ) A sensação de frio ocasionada pela evaporação da água sobre a pele deve-se à absorção de energia da pele pelo líquido.
( ) A velocidade de evaporação da água não depende da pressão externa.

A sequência correta é

a) V — V — F.
b) F— F — V.
c) F — F — F.
d) V — F — F.
e) V — V — V.

Analisando as afirmações:
“A água pode evaporar a uma temperatura menor do que 100°C.” VERDADE. A água evapora em temperaturas menores por conta de sua pressão de vapor. É o que acontece na secagem de roupas no varal, quando expostas a uma temperatura ambiente.

“A sensação de frio ocasionada pela evaporação da água sobre a pele deve-se à absorção de energia da pele pelo líquido.”VERDADE. Quando o suor da transpiração evapora, ele absorve energia do ambiente na forma de calor, pois é um processo endotérmico. Sendo assim o corpo capta uma sensação de frio.

“A velocidade de evaporação da água não depende da pressão externa.”FALSA. A pressão é um dos fatores que têm influência na taxa de evaporação de líquidos. Pressões mais elevadas fazem com que o líquido evapore mais lentamente.

Sendo assim, a alternativa que corresponde à sequência correta é a letra a) V — V — F.

2. [ENEM - adaptada]

O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As condições climáticas da Terra permitem que a água sofra mudanças de fase e a compreensão dessas transformações é fundamental para se entender o ciclo hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da terra absorve o calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido calor suficiente, algumas das moléculas do líquido podem ter energia necessária para começar a subir para a atmosfera.

Disponível em: http://keroagua.blogspot.com. Acesso em: 30 mar. 2009 (adaptado).

A transformação mencionada no texto é a:

a) fusão
b) liquefação
c) evaporação
d) solidificação
e) condensação

Essa etapa do ciclo da água consiste na passagem de água no estado líquido para o gasoso de modo gradativo, ou seja, lentamente. Dessa forma, a alternativa correspondente é a letra c) evaporação.

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