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

Cu toții știm bine din copilărie unul seriosfapt de viață. Pentru a răci ceaiul fierbinte, este necesar să-l turnați într-un farfurie rece și continuați să suflați peste suprafața sa 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 întrebare, din cedepinde de rata de evaporare a lichidului, este necesar să înțelegem 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 de ce depinde vitezaevaporarea lichidului, ar trebui respinsă de faptul că acesta este un proces endotermic, adică un proces ce are loc cu absorbția căldurii. Căldura de tranziție de fază (căldura de evaporare) 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, și randamentul lor este deja în stare gazoasă.

cerere

Înțelegerea motivelor pentru vitezăevaporarea lichidului, se poate regla în mod inteligent procesele ce au loc pe ele. 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. Realizarea condițiilor ce viteza de evaporare a lichidului depinde, oferă o oportunitate pentru proiectarea și fabricarea echipamente moderne și tehnologice de dimensiuni compacte și cu un coeficient de transfer termic ridicat.

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, desigur,temperatură. Cu cât energizăm mai mult lichidul, cu atât mai multă energie pe care o aducem moleculelor materiei, cu cât mai multe legături moleculare noi 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 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 mai mare a imaginii, vom vedea vârfuri nesfârșite, precum în munți. Căldura este aplicată punctual la fiecare dintre aceste vârfuri și datorită suprafeței mici de schimb de căldură, apa se înmoaie instantaneu, formând un bule de aer care se ridică la suprafață, unde se prăbușește. De aceea boilerul se numește bule. Rata de evaporare a apei este astfel maximă.

presiunea

Al doilea parametru important pe care depinde vitezaevaporarea unui lichid este presiunea. Prin reducerea presiunii sub apă atmosferică începe să fiarbă la temperaturi mai scăzute. Acest principiu se bazează pe activitatea celebrului oala sub presiune - vase speciale, unde a fost evacuat, iar apa se fierbe deja la 70-80 ° 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

Exploatarea intensivă a suprafeței lichide cutemperatura este mai mare decât temperatura jetului de aer care este furnizat, acesta este un alt factor pe care depinde rata 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 de evaporare este de asemenea afectată de tipul de evaporarelichid: 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.