Los términos ebullición y vaporización, evaporación son bastante utilizados cuando hablamos del cambio de estado físico del líquido para el estado de vapor. Existe todavía uno menos conocido que es el término calefacción.
Pero, ¿cómo diferenciar cada uno de ellos? ¿Sabemos aplicarlos correctamente? Veamos el significado de cada uno de ellos.
Vaporización: es el paso del estado líquido para el estado de vapor. Pero, existen tres formas en que ese cambio de estado puede ocurrir, pues su velocidad puede variar, dependiendo de la cantidad de energía suministrada. Esas tres formas son la evaporación, la ebullición y la calefacción.
1. Evaporación: ese término es usado cuando la vaporización ocurre a temperatura ambiente, en cualquier temperatura y presión de forma bien lenta, predominantemente en la superficie del líquido, sin la aparición de burbujas o agitación del líquido.
Por ejemplo, el agua de los ríos se evapora con el tiempo, poco a poco, y sólo la parte que está en la superficie pasa al estado de vapor. Otro ejemplo es cuando ponemos ropa a secar, que demuestra que la evaporación puede hacerse progresivamente más intensa a temperaturas más altas y presiones más bajas, pues cuanto más caliente, más rápido la ropa seca y viceversa.
Sin embargo, la evaporación siempre ocurre en una temperatura inferior a la ebullición.
Algunos autores consideran que la evaporación es lo mismo que vaporización, pero la gran mayoría hace esta diferenciación. Ropas secando en el tendedero son un ejemplo de evaporación.
2. Ebullición: la ebullición ocurre a una determinada temperatura, que es específica para cada sustancia pura y que puede variar conforme con la presión atmosférica local. Ella se da cuando calentamos el sistema, es un paso del líquido para el vapor de forma más rápida y es bien perceptible, pues ocurre en toda la extensión del líquido, con agitación y formación de burbujas. La ebullición ocurre, por ejemplo, cuando colocamos agua en el fuego, proveyendo energía térmica primeramente para las moléculas que están en el fondo del recipiente. Ese aumento de energía térmica hace que su masa disminuya, por eso ellas suben, mientras que el agua de la superficie baja. Con el tiempo, esas aguas que descienden también ganan energía térmica y vuelven a subir, ya que las de la superficie perdieron energía para el medio. Ese proceso es llamado de convección.
Ese ciclo continúa hasta que alcanza el punto de ebullición que, en el caso del agua es 100 °C bajo presión de 1 atm. Comienza entonces a formar burbujas de vapor en el fondo del recipiente, porque inicialmente la presión del vapor dentro de la burbuja es menor que la presión atmosférica. Pero, a medida que va ganando energía, la presión del vapor aumenta, venciendo la presión atmosférica y subiendo para la superficie, donde las burbujas explotan, liberando el vapor para el ambiente.
Es por eso que el punto de ebullición varía con la presión atmosférica: cuanto más baja sea la presión atmosférica, más rápidamente la presión del vapor se igualará a ella y menor será el punto de ebullición del líquido.
En ese momento, toda la energía térmica (calor) que está siendo proveída es usada para pasar del estado líquido para el estado de vapor, por eso la temperatura se mantiene constante en 100 °C hasta que el cambio de estado de toda el agua suceda.
3. Calefacción: es el tipo de evaporación más rápida, la transición abrupta para el estado de vapor que sucede cuando el líquido se aproxima a una superficie muy caliente.
Por ejemplo, cuando caen gotas de agua sobre una plancha caliente vemos que las gotas saltan y pasan rápidamente para el estado de vapor.
