Verdamping

 

Verdamping van water

Verdamping is in de natuurkunde de faseovergang van een vloeistof naar een gas. Verdamping kan optreden als de vloeistof kookt. Ook als een vloeistof aan een drogere lucht is blootgesteld treedt verdamping op. Koken is een bijzondere vorm van verdamping, die alleen bij de kooktemperatuur plaats vindt, met name in het inwendige van de vloeistof (dit in tegenstelling met gewone verdamping bij alle temperaturen, die alleen aan het vrije oppervlak gebeurt).

In de klimatologie wordt verdamping aangeduid met Evaporatie.

De deeltjes waaruit een vloeistof bestaat zijn voortdurend in beweging (de zgn. warmtebeweging; de deeltjes botsen steeds met elkaar waardoor richting en grootte van de snelheid van elk deeltje steeds verandert).

De deeltjes in een vloeistof kunnen atomen, ionen of moleculen zijn. Water bestaat uit H2O moleculen, Kwik bestaat uit kwik-atomen. In een vloeistof kunnen stoffen opgelost zijn die uiteenvallen in losse ionen.

De deeltjes worden bij elkaar gehouden door onderlinge aantrekkingskrachten, zoals de vanderwaalskracht, of krachten tussen dipolen, of tussen de ionen in een vloeistof. De deeltjes bewegen niet allemaal even hard, en de hardst bewegende deeltjes (dus die met de meeste bewegingsenergie) kunnen aan het oppervlak van de vloeistof ontsnappen, oftewel verdampen (de vanderwaalskracht is dan niet meer sterk genoeg).

Bij deze verdamping daalt de temperatuur van de achterblijvende vloeistof, iets dat goed te voelen is als men blaast op wat aceton die men in de hand houdt, of op een bezweet stukje van de huid.

Wordt er voldoende energie toegevoegd aan een vloeistof, door flink opwarmen of zelfs koken, dan zal de vloeistof uiteindelijk helemaal verdampen, vaak met achterlating van stoffen die in de vloeistof zijn opgelost (zoals het zout in zeewater).

Een vloeistof zal verdampen, maar de temperatuur zal bij opwarmen normaal gesproken niet stijgen tot boven het kookpunt. Bij het kookpunt wordt alle toegevoerde energie (warmte) afgevoerd door verdamping. Het kookpunt is afhankelijk van de druk, al is normaal gesproken “het kookpunt” de temperatuur bij atmosferische druk. Hoe hoger de druk, hoe hoger de temperatuur waarop de vloeistof verdampt of kookt. In de stoomketel verdampt water onder hoge druk bij hoge temperatuur. Alle zuivere stoffen hebben een maximale druk waarbij de vloeistof nog kan bestaan, daarboven bestaat is er geen vloeistof meer mogelijk maar alleen gas. Deze druk heet de kritieke druk en is een absolute stof eigenschap (onafhankelijk van temperatuur of druk).

Bij mengsels van vloeistoffen is er geen kookpunt maar een kooktraject. Dit betekent dat tijdens het koken de temperatuur geleidelijk toeneemt, waarbij eerst vooral de vluchtigste, en naarmate de temperatuur stijgt ook de minder vluchtige componenten van de vloeistof verdampen.

Bij verdamping neemt het volume van totale hoeveelheid stof in het algemeen toe. Een kopje vloeibaar water kan op die manier een hele kamer vullen van waterdamp. Verdampen is altijd vanuit de vloeibare fase; als een vaste stof verandert in een gas dan noemt men dit sublimeren. Het omgekeerde van verdamping is condensatie.