Odpařování je ... Proces fázového přechodu látky z kapalného stavu do stavu par

Ve světě kolem nás, neustále a nepřetržitěexistuje obrovské množství různých fyzikálních jevů a procesů. Jedním z důležitých je proces odpařování. Existuje několik povinných podmínek pro tento jev. V tomto článku budeme diskutovat o každém z nich podrobněji.

Co je odpařování?

Jedná se o proces přeměny látek na plynnénebo stavu par. Charakteristická je pouze látka kapalné konzistence. Nic podobného je pozorováno u pevných těles, pouze tento jev se nazývá sublimace. To lze pozorovat při pečlivém pozorování těl. Například kus mýdla se v průběhu času vyschne a začne praskat, je to proto, že kapičky vody v jeho složení se odpařují a jdou do plynného stavu H₂O.

Definice ve fyzice

Odpařování je endotermický proces, při kterém je teplo fázového přechodu zdrojem absorbované energie. Obsahuje dvě složky:

určité množství tepla potřebné k překonání molekulárních sil přitažlivosti, pokud existuje mezera mezi připojenými molekulami;
teplo potřebné pro práci s expanzí molekul v procesu přeměny kapalných látek na páru nebo plyn.

Jak se to děje?

Přechod látky z kapaliny na plynný stav může nastat dvěma způsoby:

Odpařování je proces, při kterém molekuly vymizí z povrchu kapalné látky.
Varování je proces odpařování z kapaliny tím, že teplota se uvede do specifického tepla látky vroucí.

Navzdory skutečnosti, že se oba tyto jevy měníkapalné látky do plynu, existují mezi nimi významné rozdíly. Varování je aktivní proces, který probíhá pouze při určité teplotě, zatímco odpařování nastává za jakýchkoliv podmínek. Dalším rozdílem je to, že varu je charakteristická celá tloušťka kapaliny a druhý jev se vyskytuje pouze na povrchu kapalných látek.

Molekulárně-kinetická teorie odpařování

Pokud tento proces uvažujeme na molekulární úrovni, nastane takto:

Molekuly v kapalných látkách jsou vneustálý chaotický pohyb, všichni mají naprosto odlišné rychlosti. Mezitím jsou částice navzájem přitahovány síly přitažlivosti. Pokaždé, když se vzájemně srazí, změní se jejich rychlost. V určitém okamžiku někteří vyvíjejí velmi vysokou rychlost, což vám umožní překonat přitažlivé síly.
Tyto prvky, které se objevily na povrchu kapaliny, mají takovou kinetickou energii, že jsou schopny překonat intermolekulární vazby a opustit kapalinu.
Právě tyto velmi rychlé molekuly unikají z povrchu kapalné látky a tento proces probíhá nepřetržitě a nepřetržitě.
Jakmile se ve vzduchu, oni se změní na páru - to je voláno páře.
V důsledku toho je průměrná kinetická energiezbývající částice se stávají stále méně. To vysvětluje chlazení kapaliny. Vzpomeňte si, jak jsme se v dětství naučili házet horkou kapalinu, aby se brzy ochladilo. Ukazuje se, že jsme zrychlili proces odpařování vody a pokles teploty se projevil mnohem rychleji.

Na jaké faktory záleží?

Je zapotřebí mnoha podmínekvýskytu tohoto procesu. Vyskytuje se všude tam, kde jsou částice vody: jsou to jezera, moře, řeky, všechny vlhké předměty, kryty těl zvířat a lidí a listy rostlin. Lze konstatovat, že odpařování je velmi důležitým a nepostradatelným procesem pro okolní svět a všechny živé bytosti.

Zde jsou faktory, které ovlivňují tento jev:

Rychlost odpařování závisí na složenísamotnou kapalinu. Je známo, že každá z nich má své vlastní vlastnosti. Například ty látky, u kterých je odpařovací teplo nižší, budou rychlejší. Porovnejme dva procesy: odpařování alkoholu a obyčejné vody. V prvním případě dochází k rychlejšímu přeměně do plynného stavu, protože specifické teplo odpařování a kondenzace v alkoholu je 837 kJ / kg, zatímco ve vodě je téměř třikrát více - 2260 kJ / kg.
Rychlost závisí také na počáteční teplotěkapalina: čím více je, tím rychleji se vytváří pára. Jako příklad si vezměte sklenici vody, když se uvnitř nádoby nachází vroucí voda, dochází k tvorbě páry mnohem vyšší rychlosti, než když je teplota vody nižší.
Dalším faktorem určujícím rychlost toku tohoto procesu je plocha povrchu kapaliny. Nezapomeňte, že v desce s velkým průměrem horká polévka ochladí rychleji než v malé talíři.
Rychlost distribuce látek ve vzduchuprostředí je také z velké části určováno rychlostí odpařování, tj. čím rychleji dochází k difuzi, tím dříve dochází k odpařování. Například při silném větru se vodní kapky rychleji odpaří od povrchu jezer, řek a nádrží.
Teplota vzduchu v místnosti také hraje důležitou roli. Více o tom budeme hovořit níže.

Jaká je role vlhkosti vzduchu?

Vzhledem k tomu, že proces odpařování se provádí všude nepřetržitě a nepřetržitě, ve vzduchu jsou vždy částice vody. V molekulární podobě vypadají jako skupina prvků H₂O. Kapaliny se mohou odpařit v závislosti na objemu vodní páry v atmosféře, tento koeficient se nazývá vlhkost vzduchu. To může být ze dvou typů:

Relativní vlhkost je poměrmnožství vodní páry ve vzduchu k nasycenému hustota par při stejné teplotě jako procento. Například 100% indikátor indikuje, že atmosféra je zcela nasycená molekulami H₂O.
Absolutně totéž charakterizuje hustotu vodní páry ve vzduchu, je označen písmenem f a ukazuje, kolik molekul vody je obsaženo v 1m³ vzduchu.

Vztah mezi procesem odpařování a vlhkostilze definovat následovně. Čím nižší je relativní vlhkost vzduchu, tím rychlejší odpařování od povrchu země a dalších objektů nastane.

Odpařování různých látek

Různé látky mají tento procesrůznými způsoby. Například, odpařování alkoholu se vyskytuje rychleji než u mnoha tekutin kvůli jeho nízké specifické teplo odpařování. Tyto kapalné látky se často nazývají těkavé, protože vodní páry se z nich prakticky vypařují prakticky při jakékoliv teplotě.

Alkohol se může odpařit i při pokojové teplotěteplotu. V procesu vaření vína nebo vodky je alkohol vypouštěn přes varný přístroj, jen dosahuje bodu varu, je přibližně rovný 78 stupňům. Avšak skutečná teplota odpařování alkoholu bude o něco vyšší, protože v původním produktu (např. Chrast) se jedná o sloučeniny s různými aromatickými oleji a vodou.

Kondenzace a sublimace

Následující jev lze pozorovat pokaždé,kdy se voda v kotlíku vaří. Všimněte si, že při varu přechází voda z kapalného stavu do plynného stavu. To se děje tímto způsobem: horký proud vodní páry letí z kotlíku vysokou rychlostí přes hubici. Současně vzniklá pára není viditelná přímo u výtoku hubice, ale v malé vzdálenosti od ní. Tento proces se nazývá kondenzace, tj. Vodní pára kondenzuje do takové míry, že se stává viditelným pro naše oči.

Odpařování pevné látky se nazývá sublimace. V tomto případě přecházejí z agregátního stavu do plynného stavu a obcházejí kapalné stupně. Nejslavnější případ sublimace je spojen s ledovými krystaly. Ve své původní podobě je led lesklý při teplotě nad 0 ° C° začne se tát, ve stavu kapaliny. Nicméně v některých případech, při negativních teplotách, přechází led do parní formy, čímž se obchází kapalná fáze.

Účinek odpařování na lidské tělo

Kvůli odpařování v našem těle docházítermoregulace. Tento proces probíhá prostřednictvím samočinného chlazení. Na horkém dusném dni, osoba, která se zabývá konkrétní fyzické práce, to se stává velmi horký. To znamená, že zvyšuje vnitřní energii. A jak víte, při teplotě nad 42 ° proteinu v lidské krvi se začíná srážet, pokud je doba nezastaví proces, bude to vést ke smrti.

Systém chlazení je uspořádán právě takaby se regulovala teplota pro normální životnost. Když se teplota stává maximálním přípustným, aktivní pocení začíná póry na pokožce. A pak z povrchu kůže dochází k odpařování, které absorbuje nadbytečnou tělesnou energii. Jinými slovy, odpařování je proces, který pomáhá ochlazovat tělo do normálního stavu. </ span> </ p>