¿Por qué toda el agua no se evapora a la vez cuando alcanza los 100c?

No confunda la evaporación con ebullición.

La evaporación ocurre a todas las temperaturas: hay algún tipo de equilibrio entre la cantidad de agua como sólido / líquido / gas a diferentes presiones y temperaturas. Del mismo modo, la condensación (gas a líquido) también puede ocurrir a través de las temperaturas.

A 100 grados C, el proceso principal que ocurre es la ebullición. La energía suministrada al estado de agua (líquido) se utiliza únicamente para convertirla al estado gaseoso. Aunque en general conduciría líquido para convertirse en gas, no es exactamente una forma. Una molécula de agua (líquido) que se convierte en gas puede encontrar otra molécula más fría (digamos nitrógeno en el aire) y enfriarse lo suficiente como para volver a su forma líquida. Entonces, lo que está sucediendo a 100 grados C es que lentamente cada vez más líquido se convierte en gas en lugar de que más gas se convierta en líquido, por lo que el agua general en su recipiente se vaporizará en los alrededores.

Si desea lograr la evaporación instantánea (evaporación muy rápida del agua), incluso puede hacerlo sin tener que depender de las altas temperaturas (aunque eso ayuda), puede hacerlo jugando con presión. Pero si desea vaporizar una gran cantidad de agua en muy poco tiempo, necesitará temperaturas mucho más altas (y creará una gran diferencia de presión) y luego simplemente hervir.

Tenga en cuenta que la temperatura es la energía cinética promedio . Algunas de las moléculas están por encima del promedio y otras están por debajo. En esta población de estados, es altamente improbable que todas las moléculas colapsen simultáneamente hacia el promedio (razón por la cual no sucede). Como resultado, no todas las moléculas tienen suficiente energía cinética para superar los enlaces de hidrógeno manteniéndolos en forma líquida incluso cuando se alcanza la temperatura de ebullición (suponiendo que la presión sea [matemática] 1 [/ matemática] atm).

Este es más un problema de ingeniería / física que uno de química. Debe tener en cuenta que en otros para vaporizar, el agua no solo necesita estar a una temperatura específica sino tener suficiente energía para cambiar su estado. Para cambiar 1 kg de agua a vapor, necesita 2257 kJ de energía. Si puede aplicar tal energía “de una vez” en el agua, entonces sí, toda el agua se evaporará. Sin embargo, introducir tal energía en un sistema no es tan fácil. En una olla de agua, solo una pequeña fracción del agua estará en contacto con la fuente de calor, por lo que solo esa fracción realmente hervirá.

Hay que decir que ES posible hervir un gran volumen de agua a la vez. Una forma de hacerlo es tener una pequeña película de agua en un área grande, lo que permitirá que se introduzca más energía en el sistema. Otra forma es sobrecalentar el agua en un sistema presurizado. En este caso, si de repente libera la presión, la mayor parte del agua hervirá instantáneamente a 100 ° C, ya que tendrá un alto contenido de energía.

Las moléculas de agua dentro del agua hirviendo todavía rebotan en otras moléculas y solo pueden escapar cuando se acercan a la superficie.

Debido a que los átomos en el agua están más separados que los átomos en un sólido.

Por lo tanto, la energía térmica tarda un tiempo en moverse de una partícula a otra.

Al convertirse en gas, el agua debe alcanzar un umbral de calor

La empatía es el estudio del resultado final de la energía térmica.