Ce determină rata de evaporare a lichidului? Factorii care afectează acest proces

Știm cu toții din copilărie un fapt grav al vieții. Pentru a răci ceaiul fierbinte, este necesar să-l turnați într-un farfurie rece și continuați să suflați peste suprafața acestuia pentru o lungă perioadă de timp. Când aveți șase sau șapte ani, nu vă gândiți cu adevărat la legile fizicii, luați-le ca pe o dată sau, din punct de vedere fizic, luați-le pentru o axiomă. Cu toate acestea, înțelegând în timp știința, găsim asemănări interesante între axiome și dovezi succesive, traducând fără îndoială ipotezele copiilor noștri în teoremele adulților. Este la fel cu ceaiul fierbinte. Nici unul dintre noi nu ar fi putut crede că o astfel de metodă de răcire este direct legată de evaporarea lichidului.

Fizica procesului

Pentru a răspunde la întrebarea ce depinde rata evaporării unui lichid, trebuie să înțelegeți fizica procesului. Evaporarea este procesul de tranziție de fază a unei substanțe de la starea lichidului la starea gazoasă. Se poate evapora orice substanță lichidă, inclusiv foarte vâscoasă. În aparență, nu puteți spune că un lichid asemănător cu jeleu poate pierde o parte din masa sa datorită evaporării, dar în anumite condiții acest lucru se întâmplă exact. Un solid se poate evapora, doar un astfel de proces se numește sublimare.

Cum funcționează

Începând să înțelegem ce depinde rata evaporării unui lichid, ar trebui să pornim de la faptul că acesta este un proces endotermic, adică un proces care are loc cu absorbția căldurii. Căldura tranzitului de fază (căldura evaporării) transferă energia către moleculele materiei, mărind viteza lor și crescând probabilitatea detașării lor, în timp ce slăbește forțele aderenței moleculare. Prin desprinderea de cea mai mare parte a substanței, cele mai rapide molecule izbesc dincolo de granițele sale, iar substanța își pierde masa. În acest caz, moleculele emise ale lichidului lichid instantaneu, care efectuează procesul de tranziție de fază la detașare, iar randamentul lor este deja în stare gazoasă.

cerere

Înțelegând motivele ratei de evaporare a lichidului, este posibilă reglarea corectă a proceselor tehnologice care au loc pe baza lor. De exemplu, aparatul de aer condiționat, schimbător de căldură-vaporizator, care fierbe agentul frigorific luând căldură din camera de răcire sau apa de fierbere în cazan industrial tuburi, care este transferată căldura necesarul de apă caldă de încălzire și. Conștientizarea condițiilor în care depinde rata de evaporare a lichidului face posibilă proiectarea și producerea de echipamente moderne și tehnologice de dimensiuni compacte și cu un coeficient crescut de transfer de căldură.

temperatură

Starea agregatului lichid este extrem de instabilă. Cu n. y. (conceptul de "condiții normale", adică adecvată vieții umane), are tendința periodică să intre într-o fază solidă sau gazoasă. Cum se întâmplă acest lucru? Ce determină rata de evaporare a lichidului?

Criteriul principal este, firește, temperatura. Cu cât energizăm mai mult lichidul, cu atât mai multă energie pe care o aducem moleculelor materiei, cu cât mai multe legături moleculare rupem, cu atât mai rapid este procesul de tranziție de fază. Apoteoza se realizează cu fierbere în fierbere cu bule. Apa se fierbe la 100 ° C ordm-C la presiune atmosferică. Suprafața unui vas sau, de exemplu, un fierbător de fiert, unde se fierbe, doar la prima vedere este perfect netedă. Cu o creștere multiplă a imaginii, vom vedea vârfuri nesfârșite, precum în munți. Căldura se aplică pentru fiecare punct al acestor vârfuri și datorită reduse de transfer de căldură apă de suprafață imediat efervescență, formând bule de aer, care se ridică la suprafață, unde se prăbușește. De aceea boilerul se numește bule. viteză evaporarea apei în timp ce maximul.

presiunea

Al doilea parametru important pe care depinde rata de evaporare a lichidului este presiunea. Când presiunea scade sub atmosferă, apa începe să fiarbă la temperaturi mai scăzute. Acest principiu se bazează pe munca faimosului aragaz sub presiune - vase speciale, unde aerul a fost pompat, iar apa fierbe deja la 70-80 ordm-C. Creșterea presiunii, dimpotrivă, mărește punctul de fierbere. Această caracteristică utilă este utilizată pentru alimentarea cu apă caldă din CHP în CTP, și ITP unde să salveze căldura transferată de apă se încălzește la temperaturi de 150-180 grade, atunci când este necesar să se excludă posibilitatea efervescenței sale în conducte.

Alți factori

suflare intensivă cu temperatura suprafeței lichidului este mai mare decât temperatura fluxului de aer pentru furaje, - este un alt factor care depinde de viteza de evaporare a lichidului. Exemple de acest lucru pot fi luate din viața de zi cu zi. Vântul suflă suprafața lacului sau exemplul din care am pornit povestea: suflă ceai fierbinte, turnat într-o farfurie. Se răcește datorită faptului că, separându-se de cea mai mare parte a substanței, moleculele iau o parte din energie cu ele, răcind-o. Aici puteți vedea și efectul suprafeței. Șaibă este mai largă decât o cană, astfel încât, cu cvadratură, poate să scape o cantitate mai mare de apă.

Rata evaporării este de asemenea influențată de tipul lichidului însuși: unele lichide se evaporă mai repede, altele, dimpotrivă, sunt mai lent. O influență importantă asupra procesului de evaporare este exercitată de starea aerului înconjurător. La un conținut ridicat de umiditate absolută (aer foarte umed, de exemplu, lângă mare), procesul de evaporare va fi mai lent.