L'equazione di Kelvin descrive il cambiamento della pressione di vapore sopra un liquido con raggio di curvatura r (per esempio in un capillare o sopra una goccia). L'equazione viene utilizzata per determinare la distribuzione delle dimensioni dei pori in un mezzo poroso.
Può essere scritta nella forma
dove p è il valore particolare di pressione, p0 la pressione di vapore a saturazione, Vm il volume molare, R la costante universale dei gas, r il raggio della goccia e T è la temperatura.
La pressione di vapore all'equilibrio dipende dalla dimensione della goccia; se , allora il liquido evapora dalla goccia. Se , il gas condensa e le gocce aumentano il proprio volume.
Se aumenta, diminuisce e la goccia cade nel liquido. Se adesso si raffredda il vapore, la temperatura diminuisce ma così anche p0, ovvero aumenta quando il liquido viene raffreddato; considerando e fissati, anche il raggio critico r deve decrescere.
Abbassando ulteriormente la temperatura r diviene sempre più piccolo, finché non si assiste alla nucleazione del liquido.
Bibliografia W. T. Thomson, Phil. Mag. 42, 448 (1871) S. J. Gregg and K. S. W. Sing, Adsorption, Surface Area and Porosity, 2nd edition, Academic Press, New York, (1982) p.121 Adamson and Gast, Physical Chemistry of Surfaces, 6th edition, (1997) p.54
Voci correlate Condensazione Condensazione capillare
Categoria:Scienza delle superfici Categoria:William Thomson, I barone Kelvin