Vaporización

La vaporización (vaporización en inglés británico) de un elemento o compuesto es una transición de fase de la fase líquida a la fase gaseosa . ^{[ 1 ]} Hay dos tipos de vaporización: evaporación y ebullición . La evaporación es un fenómeno superficial , mientras que la ebullición es un fenómeno volumétrico (un fenómeno en el que todo el objeto o sustancia está involucrado en el proceso).

La evaporación es una transición de fase del líquido al vapor (un estado de la sustancia por debajo de la temperatura crítica ) que ocurre a temperaturas inferiores al punto de ebullición a una presión dada. La evaporación se produce en la superficie . Solo ocurre cuando la presión parcial del vapor de una sustancia es menor que la presión de vapor de equilibrio . Por ejemplo, debido a la disminución constante de la presión, el vapor extraído de una solución dejará finalmente un líquido criogénico.

La ebullición también es una transición de fase de líquido a gas, pero consiste en la formación de vapor en forma de burbujas bajo la superficie del líquido. La ebullición se produce cuando la presión de vapor de equilibrio de la sustancia es mayor o igual que la presión atmosférica . La temperatura a la que se produce la ebullición se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición varía con la presión del entorno.

La sublimación es una transición de fase directa de la fase sólida a la fase gaseosa, sin pasar por la fase líquida intermedia.

El término vaporización también se ha utilizado de forma coloquial o hiperbólica para referirse a la destrucción física de un objeto expuesto a calor intenso o fuerza explosiva, donde el objeto se fragmenta en pequeños pedazos en lugar de convertirse literalmente en estado gaseoso. Ejemplos de este uso incluyen la "vaporización" de la isla deshabitada de Elugelab en la prueba termonuclear Ivy Mike de 1952. ^{[ 2 ]} Muchos otros ejemplos se pueden encontrar en los diversos episodios de MythBusters que han involucrado explosivos, entre los que destaca Cement Mix-Up , donde "vaporizaron" un camión de cemento con ANFO. ^{[ 3 ]}

En el momento del impacto de un meteorito o cometa lo suficientemente grande, la detonación de un bólido , una fisión nuclear , una fusión termonuclear o la detonación de un arma teórica de antimateria , un flujo de tantos fotones de rayos gamma , rayos X , ultravioleta , luz visible y calor impacta la materia en un lapso de tiempo tan breve (una gran cantidad de fotones de alta energía, muchos superpuestos en el mismo espacio físico) que todas las moléculas pierden sus enlaces atómicos (atomización) y se "desintegran". Todos los átomos pierden sus capas electrónicas y se convierten en iones con carga positiva ( ionización ), emitiendo a su vez fotones de una energía ligeramente menor que la que habían absorbido. Toda esa materia se convierte en un gas de núcleos y electrones que ascienden al aire debido a la temperatura extremadamente alta o se unen entre sí al enfriarse. La materia vaporizada de esta manera se convierte inmediatamente en un plasma en un estado de máxima entropía , y este estado se reduce progresivamente debido al paso del tiempo , a los procesos naturales de la biosfera y a los efectos de la física a temperaturas y presiones normales .

Un proceso similar ocurre durante la ablación láser de pulsos ultracortos , donde el alto flujo de radiación electromagnética incidente despoja la superficie del material objetivo de electrones, dejando átomos cargados positivamente que experimentan una explosión de Coulomb . ^{[ 4 ]}