O que a água fervendo na panela e a roupa secando no varal têm em comum? Nos dois casos, a água está passando por uma transformação física chamada vaporização, que é a mudança do estado físico da água, de líquido para gasoso. Embora os dois sejam um exemplo de vaporização, cada um recebe um nome diferente, já que se dão de forma muito distinta. No caso da roupa secando no varal, temos o que chamamos de evaporação.
Roupas ficam secas por causa do processo de evaporação natural da água. Foto: Michael Gäbler / via Wikimedia Commons / CC-BY-SA 3.0
A evaporação, como já dito, é um caso particular da vaporização e, embora seja uma transformação endotérmica (que absorve calor) não precisa atingir a temperatura de ebulição do composto para ocorrer. Afinal de contas, se nossa roupa no varal estivesse a 100 ºC (temperatura de ebulição da água, a 1 atm de pressão), lavar roupas se tornaria uma atividade bastante perigosa.
É um erro dizer que gases de substâncias só passam a existir após seus líquidos atingirem seus pontos de ebulição. Os compostos estão em um estado constante de evaporação e condensação perto de suas superfícies, onde moléculas mais energéticas conseguem escapar do líquido e formar gases, basta que elas tenham energia suficiente para vencer a força de coesão aplicada pela tensão superficial do líquido. Isso é possível porque na realidade as partículas de uma substância não estão todas com a mesma energia cinética, cada uma está a uma certa velocidade, algumas mais rápidas, outras mais lentas.
Líquidos que possuem alta pressão de vapor terão mais facilidade para evaporar, uma vez que vencerão mais rapidamente a pressão atmosférica, esta facilidade é chamada de volatilidade. Por exemplo, se compararmos o álcool etílico com a água, é possível notar que o álcool evapora mais rapidamente, já que tem maior pressão de vapor, por isso podemos dizer que ele é mais volátil que a água.
Embora a evaporação esteja sempre ocorrendo, alguns fatores influenciam a taxa de evaporação de líquidos, como:
- Temperatura. Como a transformação é endotérmica, quanto mais quente estiver o líquido, mais rapidamente ela irá evaporar, mesmo sem atingir seu ponto de ebulição.
- Pressão. A evaporação será mais rápida quanto menos pressão for exercida sobre a superfície do líquido, pois ela dificulta o escape das moléculas.
- Forças intermoleculares. Se as forças intermoleculares dentro do líquido forem muito intensas, haverá maior força de coesão entre suas partículas e, portanto, será mais difícil evaporá-lo.
- A concentração da substância evaporante no ar. Quanto maior a quantidade da substância que está evaporando no ar, mais devagar se dará a evaporação.
- A concentração de outras substâncias no ar. A evaporação poderá ser desfavorecida, caso haja uma grande quantidade de outras substâncias no ar, pois ele estará já muito saturado.
- Superfície de contato. Quanto maior a superfície de contato, mais rapidamente o líquido irá evaporar, pois haverá mais partículas que poderão escapar na superfície por unidade de volume.
- Vazão de ar. Se houver ar fresco passando pela substância, menos saturado estará o ar em contato com o líquido, favorecendo a evaporação. Além disso, as partículas em movimento do ar podem fornecer energia para as partículas do líquido, que, mais energéticas, poderão escapar da superfície. É por isso que as roupas secam mesmo em dias frios e sem sol, contanto que haja corrente de ar seco passando por elas.