Vapor

Explicamos o que é vapor, sua presença na atmosfera, utilizações e o que é pressão de vapor. Além disso, diferenças entre gás e vapor.

O que é vapor?

Quando falamos de vapor, podemos nos referir a qualquer matéria encontrado em Estado gasosocomo consequência de ter modificado suas condições de pressão e temperatura.

Nesse sentido, é um conceito muito semelhante ao de gás, mas com a diferença de que os gases tendem a ser gases em condições normais de pressão e temperatura, enquanto o vapor É sempre o resultado do aquecimento de um elemento que, à temperatura ambiente, é geralmente sólido ou líquido.

Além do mais, quando se refere ao vapor, Geralmente falamos sobre vapor de águaou seja, o gás que a água líquida se transforma quando introduzimos calor suficiente para levá-la ao ponto de ebulição (100° C ou 212° F), ou seja, quando a água ferve ou evapora.

Quando está nesse estado, a água continua inodora e insípida, transparente, embora em certas condições de condensação apareça como uma mancha esbranquiçada, mais ou menos espessa, conhecida como neblina, nevoeiro ou nuvens, dependendo das suas condições de aparecimento. .

O vapor de água é extremamente abundante na atmosfera do nosso planeta, algo essencial para a continuidade do ciclo hidrológico e para estabilizá-lo climaticamente.

Sua produção espontânea na natureza se deve aos raios solares e ao calor geotérmico. Além disso, tem sido produzido e utilizado em inúmeras indústrias desde o século XVIII, quando desempenhou um papel eminente na Revolução Industrial.

A água, ao ser transformada em vapor, aumenta seu volume 1.700 vezes, o que gera um aumento na pressão local (pressão de vapor) que pode ser convertida em trabalho mecânico, com os instrumentos adequados. Esse é o princípio da máquina a vapor, a mesma que usamos hoje para gerar eletricidade em muitas partes do mundo.

Veja também: Estados da água

Estado gasoso

O vapor existe no estado gasoso da matériaem que as partículas estão dispersas e apresentam uma força mínima de atração mútua, devido aos elevados níveis de energia interna que possuem.

Os gases não possuem forma ou volume próprio definido., mas expandem-se até encher o recipiente onde estão, como todos os fluidos. Ao mesmo tempo, os gases são voláteis, compressíveis e podem tornar-se plasma, ou líquidos ou mesmo sólidos, manipulando a sua temperatura e a pressão a que se encontram.

Mais em: Estado gasoso

Gás e vapor

Como dito anteriormente, gás e vapor são termos praticamente sinônimos, pois todo vapor é gasoso. Porém, nem todo gás é vaporvisto que este último decorre necessariamente de submeter um elemento líquido ou metálico a um processo de evaporação ou vaporização, ou seja, de forçá-lo a mudar seu estado físico para gasoso.

Assim, por exemplo, o vapor d'água é um gás obtido pela fervura da água, enquanto o dióxido de carbono é o gás orgânico que exalamos ao respirar, e não é uma forma de vapor, embora saia do nosso corpo junto com o vapor abundante de carbono.

Usos do vapor

O vapor tem enormes aplicações industriais e económicas, tais como:

• Geração da eletricidade. O vapor é fundamental na geração de energia elétrica, para a qual é utilizada uma turbina a vapor. A lógica desse circuito é o que permite operar usinas com diferentes combustíveis (nuclear, carvão ou gás natural, por exemplo), nas quais a água é constantemente aquecida até ferver e o vapor, ao se expandir, mobiliza as turbinas, gerando o trabalho necessário para produzir eletricidade. Cerca de 90% da energia elétrica mundial é obtida dessa forma.
• Usos domésticos. O vapor de água é utilizado para cozinhar, limpar tecidos e até para aquecer edifícios e residências. Estas diferentes utilizações, na cozinha ou nas caldeiras de um edifício, por sua vez requerem um determinado combustível.
• Esterilização. Dadas as altas temperaturas que o vapor pode atingir, ele é utilizado em procedimentos de esterilização de pisos, equipamentos de laboratório e outros materiais que necessitam de mecanismo atóxico para limpeza de germes e bactérias.
• força mecânica. Tal como no caso das centrais eléctricas, a força do vapor pode ser utilizada para mobilizar sistemas mecânicos, em função da sua necessidade de expansão. As máquinas a vapor inventadas durante a Revolução Industrial aproveitaram esta propriedade e a utilizaram como fonte de movimento, em trens, navios e até carros a vapor, antes da descoberta dos combustíveis fósseis.

Pressão de vapor

pressão de vapor é a força que o vapor exerce sobre a fase líquida do mesmo material em um sistema fechado a uma determinada temperatura.

Seu valor independe da quantidade de líquido e gás armazenado, mas depende da natureza da substância. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades é expresso em pascais (Pa), equivalente a um newton por metro quadrado (Nm²).

Continue com: Mudança física

Referências

• “Steam (estado)” na Wikipedia.
• “Vapor” na Wikipédia.
• “Quem inventou a máquina a vapor?” na Fundação Aquae.
• “Vapor” no Boletim Agrário.
• “Principais aplicativos para Steam” em TLV, uma empresa especializada em Steam.
• “Vapor” na Enciclopédia Britânica.