Войти
Аэрозоль микроскопических капель воды, взвешенных в воздухе над чашкой горячего чая после того, как водяной пар в достаточной степени охладился и конденсировался. Водяной пар представляет собой невидимый газ, но облака конденсированных капель воды преломляют и рассеивают солнечный свет, поэтому они видны. 
Воспроизвести Демонстрация испарительного охлаждения. Когда датчик погружают в этанол и затем извлекают для испарения, прибор показывает постепенно более низкую температуру по мере испарения этанола. Испарение - это тип испарения, который возникает на поверхности жидкости, когда она переходит в газовую фазу. Окружающий газ не должен насыщаться испаряющимся веществом. Когда молекулы жидкости сталкиваются, они передают энергию друг другу в зависимости от того, как они сталкиваются друг с другом. Когда молекула около поверхности поглощает достаточно энергии, чтобы преодолеть давление пара, она вылетает и входит в окружающий воздух в виде газа. Когда происходит испарение, энергия, отводимая от испаряющейся жидкости, снижает температуру жидкости, что приводит к испарительному охлаждению.
В среднем только часть молекул в жидкости имеет достаточно тепловой энергии, чтобы покинуть жидкость. Испарение будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, когда испарение жидкости равно ее конденсации. В замкнутом пространстве жидкость будет испаряться, пока окружающий воздух не станет насыщенным.
Испарение является важной частью круговорота воды. Солнце (солнечная энергия) вызывает испарение воды из океанов, озер, влаги из почвы и других источников воды. В гидрологии испарение и транспирация (которое включает в себя испарение внутри устьиц растения ) вместе называются эвапотранспирацией. Испарение воды происходит, когда поверхность жидкости обнажается, позволяя молекулам улетучиваться и образовывать водяной пар; этот пар может затем подняться и образовать облака. При достаточной энергии жидкость превратится в пар.
Для молекул жидкости испаряются, они должны располагаться вблизи поверхности, они должны двигаться в правильном направлении и иметь достаточную кинетическую энергию для преодоления жидкофазных межмолекулярных сил. Когда этим критериям удовлетворяет лишь небольшая часть молекул, скорость испарения низкая. Поскольку кинетическая энергия молекулы пропорциональна ее температуре, испарение происходит быстрее при более высоких температурах. Когда более быстро движущиеся молекулы убегают, оставшиеся молекулы имеют более низкую среднюю кинетическую энергию, и температура жидкости понижается. Это явление также называется испарительным охлаждением. Вот почему испарение пота охлаждает человеческое тело. Испарение также имеет тенденцию происходить быстрее при более высоких скоростях потока между газообразной и жидкой фазами и в жидкостях с более высоким давлением пара. Например, белье на бельевой веревке высыхает (испаряется) быстрее в ветреный день, чем в тихий день. Три ключевых фактора испарения - это тепло, атмосферное давление (определяет влажность в процентах) и движение воздуха.
На молекулярном уровне нет строгой границы между жидким состоянием и состоянием пара. Вместо этого имеется слой Кнудсена, где фаза не определена. Поскольку этот слой имеет толщину всего несколько молекул, в макроскопическом масштабе нельзя увидеть четкую границу раздела фаз.
Жидкости, которые не испаряются заметно при заданной температуре в данном газе (например, кулинарное масло при комнатной температуре). температура ) содержат молекулы, которые не стремятся передавать энергию друг другу по схеме, достаточной для того, чтобы часто давать молекуле тепловую энергию, необходимую для превращения в пар. Однако эти жидкости испаряются. Просто этот процесс намного медленнее и поэтому значительно менее заметен.
Зависимость давления водяного пара от температуры. 760 Торр = 1 атм.Если испарение происходит в замкнутом пространстве, вылетающие молекулы накапливаются в виде пара над жидкостью. Многие из молекул возвращаются в жидкость, причем возвращающиеся молекулы становятся более частыми по мере увеличения плотности и давления пара. Когда процесс утечки и возврата достигает равновесия, пар называется «насыщенным», и никаких дальнейших изменений ни в давлении пара, ни в плотности, ни в температуре жидкости не произойдет. Для системы, состоящей из пара и жидкости чистого вещества, это состояние равновесия напрямую связано с давлением пара вещества, что определяется соотношением Клаузиуса – Клапейрона :
. где P 1, P 2 - давления пара при температурах T 1, T 2 соответственно, ΔH vap - энтальпия парообразования, а R - универсальная газовая постоянная. Скорость испарения в открытой системе связана с давлением пара в закрытой системе. Если жидкость нагревается, когда давление пара достигает давления окружающей среды, жидкость закипает.
Способность молекулы жидкости к испарению в значительной степени зависит от количества кинетической энергии и индивидуальная частица может обладать. Даже при более низких температурах отдельные молекулы жидкости могут испаряться, если они имеют больше, чем минимальное количество кинетической энергии, необходимой для испарения.
Примечание. Используемый здесь воздух является типичным примером; однако паровая фаза может быть другими газами.
В США Национальная метеорологическая служба измеряет фактическую скорость испарения со стандартной "чаши" открытой водной поверхности на открытом воздухе в различных местах по всей стране. Другие поступают так же по всему миру. Данные по США собираются и компилируются в годовую карту испарения. Диапазон измерений составляет от менее 30 до более 120 дюймов (3000 мм) в год.
Испарение - это эндотермический процесс, при котором тепло поглощается во время испарения.
Топливо капли испаряются, поскольку они получают тепло, смешиваясь с горячими газами в камере сгорания. Тепло (энергия) также может быть получено из любого излучения горячей огнеупорной стенки камеры сгорания.
Двигатели внутреннего сгорания полагаются на испарение топлива в цилиндрах для образования топливно-воздушной смеси для хорошего сгорания. Химически правильная топливно-воздушная смесь для полного сжигания бензина составляет 15 частей воздуха на одну часть бензина или 15/1 по весу. Если изменить это на объемное соотношение, получится 8000 частей воздуха на одну часть бензина или 8000/1 по объему.
Тонкие пленки могут быть нанесены путем испарения вещества и его конденсации на подложке или путем растворения вещества в растворителе с тонким распределением полученного раствора. над подложкой и выпарив растворитель. Уравнение Герца – Кнудсена часто используется для оценки скорости испарения в этих случаях.
 | Викиисточник содержит текст Справочной работы нового студента статьи «Испарение ". |
 | В | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| твердое тело | Жидкость | Газ | Плазма | ||
| От | Твердое вещество | Плавление | Сублимация | ||
| Жидкость | Замораживание | Испарение | |||
| Газ | Осаждение | Конденсация | Ионизация | ||
| Плазма | Рекомбинация | ||||
 | Найдите испарение в Wiktiona ry, бесплатный словарь. |
Средства массовой информации, относящиеся к испарению на Wikimedia Commons
