Uma substância na fase gasosa que está em uma temperatura inferior ao ponto crítico é chamada de vapor. Devido a essa característica, o vapor pode se condensar em um líquido ou sólido, aumentando sua pressão sem reduzir a temperatura.
Ou seja, é um gás que pode ser condensado a uma temperatura constante com o aumento da pressão. Por outro lado, para converter um gás não vaporoso em líquido, não basta aumentar a pressão, mas a temperatura terá que ser diminuída.
Por exemplo, a água tem uma temperatura crítica de 374 ° C (647 kelvin), que é a temperatura mais alta na qual a água líquida pode existir.
O vapor pode coexistir com um líquido ou sólido. Nesse caso, as duas fases estarão em equilíbrio, e a pressão do gás será igual à pressão de vapor de equilíbrio do líquido (ou sólido).
Normalmente, a palavra vapor, se a substância não for especificada, geralmente se refere a vapor d'água.
O que é vapor d'água?
O vapor de água é um gás produzido pela fervura quando a água é aquecida a 100 ° C (ponto de ebulição da água) e uma atmosfera de pressão.
Nesse ponto, diz-se que a água está em uma mudança de fase. Neste momento, se continuarmos a fornecer calor, a temperatura não aumenta até que a água tenha evaporado.
Sob essas condições de pressão, acima de 100 graus Celsius, a água pura está no estado gasoso.
Freqüentemente usamos este termo para nos referirmos a vapor úmido, o aerossol de gotículas de água que se formam durante a condensação, névoa, etc. No entanto, o vapor seco é invisível.
A umidade relativa é a razão entre a pressão parcial do vapor d'água em um gás (principalmente o ar) e a pressão de equilíbrio do vapor saturado em uma determinada temperatura.
A umidade absoluta é a quantidade de vapor d'água contido em 1 metro cúbico de ar em uma determinada temperatura.
O que significa estado de vapor?
O estado de vapor é o estado de um gás quando está abaixo da temperatura crítica.
No estado gasoso, as moléculas que o formam não reagem entre si formando ligações moleculares, mas tendem a se repelir. Quando repelidas, as moléculas de água assumem a forma e o volume do recipiente que as contém e tendem a se separar e ocupar todo o volume disponível.
Qual é a diferença entre gás e vapor?
O vapor é um tipo de gás, mas nem todos os gases são vapor.
Se comprimirmos um gás enquanto mantemos a temperatura, o gás não muda de estado, ainda é gás. Por outro lado, ao aumentar a pressão em temperatura constante, o vapor pode se tornar líquido.
O gás ocupa todo o espaço disponível, enquanto o vapor não se comporta dessa forma.
Quão importante é o vapor?
Este elemento é essencial para o desenvolvimento da vida na Terra devido às suas propriedades e à sua presença na atmosfera. Além disso, os humanos têm aproveitado para obter trabalho mecânico e produzir eletricidade.
Importância no meio ambiente
O vapor de água na atmosfera é um gás de efeito estufa, assim como o dióxido de carbono. Parte da radiação solar que entra na atmosfera, ricocheteia na superfície da Terra e sai novamente. No entanto, os gases de efeito estufa retêm esse calor, contribuindo para o aquecimento global.
O vapor d'água atmosférico faz parte do ciclo hidrológico, um sistema fechado de circulação da água dos oceanos e continentes para a atmosfera e vice-versa, em um ciclo contínuo de evaporação, transpiração, condensação e precipitação.
Importância na indústria
As propriedades do vapor permitiram o desenvolvimento da máquina a vapor que foi amplamente utilizada durante a revolução industrial.
Este tipo de máquina era utilizado para movimentar máquinas, mas também para transporte, como por exemplo em locomotivas a vapor.
Geração da eletricidade
O vapor também é usado em usinas termelétricas para gerar eletricidade.
Tanto as usinas térmicas convencionais quanto as nucleares usam a energia térmica que obtêm de suas fontes de calor (combustíveis fósseis e energia nuclear) para gerar vapor de alta pressão e alimentar turbinas a vapor.
As turbinas são conectadas a um gerador elétrico que converte energia mecânica em energia elétrica.