Evaporare si condensare, fizica

Când substanța vaporizării trece de la un lichid la o stare gazoasă (abur). Există două tipuri de evaporare: evaporare si fierbere.

Evaporarea - evaporare are loc cu suprafața liberă a lichidului.

Așa cum se produce evaporarea? Noi știm că orice molecule de lichid sunt în mișcare aleatoare constantă și, cu unele dintre ele se misca mai repede, altele - mai lent. Dispariție în zbor acestea interferează cu forța de atracție între ele. În cazul în care, cu toate acestea, suprafața lichidului va fi o moleculă cu energie cinetică suficient de mare, acesta va fi capabil să învingă forțele de atracție intermoleculară și zbura din lichid. Același lucru se repetă cu o altă moleculă rapid, a doua, a treia și așa mai departe. D. Plecând spre exterior, aceste molecule formează perechi de lichid. Formarea acestui vaporilor este evaporare.

Deoarece evaporarea lichidului ejectat cea mai rapidă moleculă, energia cinetică medie a moleculelor rămase în lichidul devine mai puțin și mai puțin. Ca rezultat, temperatura de vaporizare a lichidului scade. răcit cu lichid. Acesta este motivul pentru care, în special, în haine ude oamenii se simt mai rece decât uscat (mai ales în condiții de vânt).

În același timp, știm cu toții că, dacă se toarnă apă într-un pahar și se lasă pe masă, în ciuda evaporarea, acesta nu va fi răcit în mod continuu, din ce în ce mai mult și mai rece, dar nu se congela. Ce împiedică acest lucru? Răspunsul este foarte simplu: apă de schimb de căldură cu geamul exterior de aer cald.

răcire cu lichid prin evaporare este mai evident în cazul în care are loc evaporarea rapidă (astfel încât lichidul nu are timp pentru a restabili temperatura datorită schimbului de căldură cu mediul înconjurător). evapora rapid lichid volatil în care intermoleculare forțele de atracție sunt mici, cum ar fi eter, alcool, benzen. În cazul în care o picătură de lichid pe o parte, ne vom simți frigul. Evaporează de la suprafața mâinii, un astfel de fluid va fi răcit și selectați din ea o anumită cantitate de căldură.

Substanțe rapide de evaporare sunt utilizate pe scară largă în domeniu. De exemplu, în tehnologia spațială astfel de substanțe filmate Landers. La trecerea prin atmosfera aparatului planetei corp prin frecare încălzit și materialul de acoperire să începe să se evapore. Se evaporă, se răcește nava spatiala, economisind astfel că de la supraîncălzire.

Răcire cu apă atunci când se evaporă este, de asemenea, utilizat în dispozitive care servesc pentru a măsura umiditatea aerului, - psihometre (de la „psihros“ greacă - rece). Psihrometru (Fig. 81) este format din două termometre. Unul dintre ei (uscat) arată temperatura aerului și celălalt (care este legat cu batist rezervor, coborât în ​​apă) - o temperatură mai scăzută datorită intensității evaporării din muselină umed. Uscătorul aerul, din care se măsoară umiditatea, mai evaporare și, prin urmare, mai mici citirile bec umede. Invers, cu cât umiditatea, cu atât mai puțin intensă evaporare se datorează faptului că cea mai mare temperatura arată termometru. Pe baza indicațiilor termometrului uscat și umed cu mese speciale (psychrometrica) determină umiditatea, exprimată în procente. Cele mai multe umiditate este de 100% (condens apare pe obiecte la o astfel de umiditate). Pentru o persoană este considerată umiditatea cea mai favorabilă variind de 40 - 60%.

Cu experimente simple este ușor să se stabilească faptul că rata de evaporare crește odată cu creșterea temperaturii lichidului, precum și creșterea aria suprafeței sale libere în prezența vântului.

De ce lichidul se evaporă mai repede în prezența vântului? Faptul că, simultan cu evaporarea suprafeței lichidului este un proces invers - condensare. Condensul apare ca urmare a faptului că o porțiune de molecule de vapori peste deplasează aleatoriu fluid înapoi în ea din nou. Vântul suflă, de asemenea, din moleculele de lichid și le împiedică să revină.

Condensul se poate produce, de asemenea, atunci când vaporii nu este în contact cu lichidul. Aceasta condensare, de exemplu, a explicat formarea norilor: moleculele de vapori de apă în creștere de la sol, în atmosfera rece grupate în picături mici de apă, și care clusterele sunt nori. Consecința condensarea vaporilor de apă din atmosferă sunt, de asemenea, ploaie și rouă.

După evaporarea lichidului și se răcește pentru a deveni mai rece decât mediul înconjurător, ea începe să absoarbă energia. În condensare, în contrast, este o alocare de o anumită cantitate de căldură în mediul înconjurător, iar temperatura se ridică oarecum.

1. Care sunt cele două tipuri de vaporizarea există în natură? 2. Ce este evaporarea? 3. Ce viteza de evaporare a lichidului depinde? 4. De ce este evaporarea temperaturii lichidului este scăzută? 5. Cum este posibil pentru a preveni modulele de aterizare de la supraîncălzire în timp ce trece prin atmosfera planetei? 6. Ce este condensul? 7. Ce fel de fenomene sunt explicate prin condensarea aburului? 8. Utilizarea dispozitivului de măsură umiditatea? Cum funcționează?

sarcini experimentale. 1. Cele două farfurioara identice se toarnă în aceeași cantitate de apă (de exemplu, trei linguri). Un fel de mâncare într-un loc cald, iar celălalt - în frig. Se măsoară timpul în care apa se evaporă în ambele farfurii. Explica diferența în rata de evaporare. 2. Se aplică o pipetă pe o foaie de hârtie pe o picătură de apă și alcool. Se măsoară timpul necesar pentru evaporare. În unele dintre aceste fluide forța de atracție dintre molecule este mai puțin? 3. Se toarnă aceeași cantitate de apă într-un pahar și farfurioară. Se măsoară timpul în care se evaporă în ele. Explica diferența în rata de evaporare.