Kas ir iztvaikošanas siltums?

Ir daudzas ietekmes, kas jāņem vērā, lai pilnībā izprastu viršanas vai iztvaikošanas procesu. To vidū ir starpmolekulārie saistošie spēki, piemēram, van der Vāla spēki, kas ietver vismaz Londonas dispersijas spēkus, un daudz spēcīgāki ūdeņraža saites spēki, ja tādi ir. Jāiekļauj darbi, kas nepieciešami gāzes paplašināšanai. Turklāt lielākoties šķidruma potenciālā enerģija gāzē ir pārvērsta kinētiskajā enerģijā. Ir kļūdaini pieņemt, ka visa šī kinētiskā enerģija pastāv translācijas enerģijas veidā; daļa no tā kļūst par rotācijas enerģiju un vibrācijas enerģiju.

Pamata līmenī viens konceptuālais modelis, kas pirmo reizi aprakstīts 2006. gadā žurnālā Fluid Phase Equilibria, ir daudzsološs. Šajā modelī empīriskie dati par 45 elementiem labi sakrita, ja tika izdarīti divi pieņēmumi: šķidruma virsma ir elastīga, un daļiņa izmanto visu savu latento enerģiju, lai atbrīvotos no daļiņām, kas bloķē tās izkļūšanu — virsmas pretestību. Šajā pētījumā aprēķinos tika izmantots maksimālais virsmas laukums, kas var saturēt daļiņu apkārtējā šķidrumā. Nelielas novirzes starp aprēķiniem un realitāti tika izskaidrotas ar tuvinājumiem, piemēram, cietās lodes sfēras tuvinājumu atomiem.

Iztvaikošanas siltumam ir liela nozīme rūpnieciskajās destilācijas iekārtās. Tas ir svarīgi arī situācijās, kad jāņem vērā tvaika spiediens, piemēram, tvaika apkures iekārtu konstrukcijā un darbībā. Viena no matemātiskām izpausmēm, kas rada īpašu interesi šajā sakarā, ir Clausius-Clapeyron vienādojums. Šis vienādojums apvieno iztvaikošanas siltumu ar sistēmas spiedienu un temperatūru. Izmantojot vienādojumu, no vienas noteiktas temperatūras un tvaika spiediena var noteikt otru tvaika spiedienu citā temperatūrā.