Что значит конденсируется вода

Испарение и конденсация воды. Несколько практических советов

Вода – одно из самых распространенных и вместе с тем самое удивительное вещество на Земле. Вода находится повсюду: и вокруг нас, и внутри нас. Мировой океан, состоящий из воды, покрывает ¾ поверхности земного шара. Любой живой организм, будь то растение, животное или человек, содержит воду. Человек более чем на 70% состоит из воды. Именно вода – одна из главнейших причин возникновения жизни на Земле. Как и любое вещество, вода может находиться в различных состояниях или, как говорят физики, ‑ агрегатных состояниях вещества: твердом, жидком и газообразном. При этом постоянно происходят переходы из одного состояния в другое – так называемые фазовые переходы. Одним из таких переходов является испарение, обратный процесс называется конденсацией. Давайте попробуем разобраться, как можно использовать это физическое явление, и что нужно знать об этом.

В процессе испарения вода переходит из жидкого состояния в газообразное, при этом образуется водяной пар. Это происходит при любой температуре, когда вода находится в жидком состоянии (0 0 – 100 0 С). Однако скорость испарения не всегда одинаковая и зависит от ряда факторов: от температуры воды, от площади поверхности воды, от влажности воздуха и от наличия ветра. Чем выше температура воды, тем быстрее двигаются ее молекулы и тем интенсивнее происходит испарение. Чем больше площадь поверхности воды, а испарение происходит исключительно на поверхности, тем больше молекул воды смогут перейти из жидкого состояния в газообразное, что увеличит скорость испарения. Чем больше содержание водяных паров в воздухе, то есть чем выше влажность воздуха, тем менее интенсивно происходит испарение. Кроме того, чем больше скорость удаления молекул водяного пара от поверхности воды, то есть чем больше скорость ветра, тем больше скорость испарения воды. Также следует отметить, что в процессе испарения воду покидают самые быстрые молекулы, поэтому средняя скорость молекул, а, значит, и температура воды уменьшаются.

Учитывая описанные закономерности, важно обратить внимание на следующее. Очень горячий чай пить не безвредно. Однако чтобы его заварить, требуется вода с температурой, близкой к температуре кипения (100 0 С). При этом вода активно испаряется: над чашкой с чаем хорошо видны поднимающиеся струйки водяного пара. Чтобы быстро охладить чай и сделать чаепитие комфортным, нужно увеличить скорость испарения, и охлаждение чая произойдет существенно быстрее. Первый способ известен всем с детства: если подуть на чай и тем самым удалить молекулы водяного пара и нагретый воздух от поверхности, то скорость испарения и теплопередачи увеличится, и чай быстрее остынет. Второй способ часто использовали в старину: переливали чай из чашки в блюдце и тем самым увеличивали площадь поверхности в несколько раз, пропорционально увеличивая скорость испарения и теплопередачи, благодаря чему чай быстро остывал до комфортной температуры.

Охлаждение воды при испарении хорошо ощущается, когда летом выходишь из открытого водоема после купания. С влажной кожей находиться прохладнее. Поэтому чтобы не переохладиться и не заболеть, нужно обтереться полотенцем, тем самым остановить охлаждение, вызванное испарением воды. Однако это свойство воды – охлаждаться при испарении – иногда полезно использовать для того, чтобы немного понизить высокую температуру заболевшему человеку и тем самым облегчить его самочувствие при помощи компрессов или обтираний.

При конденсации вода из газообразного состояния переходит в жидкое с выделением тепловой энергии. Это важно помнить, находясь вблизи кипящего чайника. Струя водяного пара, выходящая из его носика, имеет высокую температуру (около 100 0 С). Кроме того, соприкасаясь с кожей человека, водяной пар конденсируется, тем самым увеличивая неблагоприятное термическое воздействие, что может привести к болезненным ожогам.

Также полезно знать, что в воздухе всегда содержится какое-то количество водяных паров. И чем выше температура воздуха, тем больше водяных паров может быть в атмосфере. Поэтому летом при заметном понижении температуры в ночное время часть водяных паров конденсируется и выпадает в виде росы. Если утром пройти босиком по траве, то она будет влажной и холодной на ощупь, так как уже активно испаряется благодаря утреннему солнцу. Похожая ситуация происходит, если зимой войти с улицы в теплое помещение в очках, ‑ очки будут запотевать, так как водяные пары, находящиеся в воздухе, будут конденсироваться на холодной поверхности стекол. Чтобы это предотвратить, можно воспользоваться обычным мылом и нанести на стеклах сетку с шагом около 1 см, а затем растереть мыло мягкой тканью, не спеша и не сильно нажимая. Стекла очков покроются тонкой невидимой пленкой и не будут запотевать.

Водяной пар, находящийся в воздухе, можно с большой точностью считать идеальным газом и рассчитывать параметры его состояния при помощи уравнения Менделеева-Клапейрона. Предположим, что температура воздуха днем при нормальном атмосферном давлении составляет 30 0 С, а влажность воздуха 50%. Найдем, до какой температуры должен охладиться воздух ночью, чтобы выпала роса. При этом будем считать, что содержание (плотность) водяных паров в воздухе не изменялось.

Плотность насыщенного водяного пара при 30 0 С равна 30,4 г/м 3 (табличное значение). Так как влажность воздуха 50%, то плотность водяных паров составляет 0,5·30,4 г/м 3 = 15,2 г/м 3 . Роса выпадет, если при некоторой температуре эта плотность будет равна плотности насыщенного водяного пара. Согласно табличным данным это наступит при температуре примерно 18 0 С. То есть, если ночью температура воздуха опустится ниже 18 0 С, то выпадет роса.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

В закрытой банке объемом 2 л находится воздух, влажность которого составляет 80%, а температура 25 0 С. Банку поставили в холодильник, внутри которого температура 6 0 С. Какая масса воды выпадет в виде росы после наступления теплового равновесия.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

Источник

Конденсация

Конденса́ция паров (лат. condense — уплотняю, сгущаю) — переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Максимальная температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.

Содержание

Виды конденсации

Соотношения для разных видов конденсации выведены на основе опытных данных, а также статистической физики и термодинамики.

Конденсация насыщенных паров

При наличии жидкой фазы вещества конденсация происходит при сколь угодно малых пересыщениях и очень быстро. В этом случае возникает подвижное равновесие между испаряющейся жидкостью и конденсирующимися парами. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса определяет параметры этого равновесия — в частности, выделение тепла при конденсации и охлаждение при испарении.

Конденсация перенасыщенного пара

Наличие перенасыщенного пара возможно в следующих случаях:

• отсутствие жидкой или твёрдой фазы того же вещества.
• отсутствие ядер конденсации — взвешенных в атмосфере твёрдых частиц или капелек жидкости, а также ионов (наиболее активные ядра конденсации).
• конденсация в атмосфере другого газа — в этом случае скорость конденсации ограничена скоростью диффузии паров из газа к поверхности жидкости.

Прибор ядерной физики — камера Вильсона — основана на явлении конденсации на ионах.

При отсутствии ядер конденсации пересыщение может достигать 800—1000 и более процентов. В этом случае конденсация начинается во флуктуациях плотности пара (точках случайного уплотнения вещества).

Конденсация ненасыщенного пара

Конденсация ненасыщенного пара возможна в присухность изменяет равновесное давление и инициирует капиллярную конденсацию.

Конденсация в твёрдую фазу

Конденсация, минуя жидкую фазу, происходит через образование мелких кристалликов (десублимация). Это возможно в случае давления паров ниже давления в тройной точке при пониженной температуре.

Конденсат на окнах

Образование конденсата на стеклах, происходит в холодное время года — либо зимой, либо поздней осенью. С точки зрения физики, образование конденсата на окнах происходит из-за разницы температур соприкасающихся поверхностей, особенно в местах стыка рамы и самого стекла. Чем больше эта разница, тем большее количество влаги оседает на единице поверхности за единицу времени. Если разница температур превышает 55-60°, то осевший конденсат может превратиться в тонкую корочку льда или инея. Причина образования конденсата на стекле состоит в замедленном циркулировании воздуха в помещении, а также в чрезмерной влажности.

См. также

Ссылки

Литература

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Конденсация» в других словарях:

КОНДЕНСАЦИЯ — (лат. condensatio). Сгущение, уплотнение. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КОНДЕНСАЦИЯ вообще сгущение: сгущение электричества, сгущение паров какого либо вещества в жидкость (при помощи давления и… … Словарь иностранных слов русского языка

конденсация — и, ж. condensation f. < condensatio 1. спец. Сгущение, уплотнение. БАС 1. Конденсация пара. Конденсация электричества. Уш. 1934. 2. Переход газа или пара в жидкое состояние. СИС 1954. Конденсационный ая, ое. Конденсационная вода. БАС 1.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелатинского condensatio уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация фазовый переход 1 го рода. Конденсация возможна только при температурах ниже критической точки … Современная энциклопедия

КОНДЕНСАЦИЯ — КОНДЕНСАЦИЯ, конденсации, жен. (спец.). Действие по гл. конденсировать и конденсироваться. Конденсация электричества. Конденсация пара (превращение его в жидкость). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение, сгущение), переход в ва вследствие его охлаждения или сжатия из газообразного состояния в конденсированное (жидкое или твёрдое). К. пара возможна только при темп pax ниже критической для данного в ва (см.… … Физическая энциклопедия

Конденсация — – переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Конденсация – образование… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Конденсация — (от позднелатинского condensatio уплотнение, сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация фазовый переход 1 го рода. Конденсация возможна только при температурах ниже критической точки. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение сгущение), переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое. Конденсация возможна только при температурах ниже критической температуры … Большой Энциклопедический словарь

конденсация — скопление, сгущение, уплотнение. Ant. разрежение Словарь русских синонимов. конденсация сущ., кол во синонимов: 7 • гомополиконденсация (2) • … Словарь синонимов

Конденсация — (от лат. condense сгущаю) переход водяного пара атмосферы в жидкое состояние. Играет большую роль в водном обмене, в частности в пустынных экосистемах, где очень важна ночная конденсация влаги на поверхности растений (роса) и почвенных частиц, а… … Экологический словарь

конденсация — – фазовый переход первого рода из газообразного состояния в жидкое или твердое. Словарь по аналитической химии [3] • конденсация капиллярная … Химические термины

Источник

30 примеров конденсации

конденсация это процесс, при котором вещество, которое находится в газообразном состоянии, переходит в жидкое состояние.

Это явление происходит благодаря изменению давления и температуры элемента, в результате чего содержащиеся в нем водяные пары превращаются в жидкую воду (Fennell, 2017).

Конденсацию можно понимать как процесс, противоположный испарению, когда водяной газ после охлаждения становится жидким.

В случае воды, точка росы точно такая же температура кипения: 100 ° С Это означает, что при достижении или превышающих 100 ° С, вода начнет кипеть и испаряться, однако, когда снова охлаждает до 100 ° C, будет конденсироваться его снова (Softschools, 2017) 1.

Таким образом, конденсация воды происходит при температуре от 100 ° С до 0 ° С. Ниже 0 ° C вода замерзнет.

Когда вода конденсируется, молекулы, которые ее составляют, объединяются, заставляя водяной пар менять свое состояние и превращать его в жидкость..

С другой стороны, когда вода находится в газообразном состоянии, ее молекулы рассеиваются в воздухе (BWC, 2017).

Хотя процесс конденсации обычно иллюстрируется водой, он также происходит в спиртах, газах и других химических веществах..

Основные моменты конденсации

-Облака представляют собой крупномасштабный пример конденсации, поскольку они обычно образуются, когда водяной пар в горячем воздухе поднимается и встречается с холодным воздухом в самой высокой части атмосферы. Когда воздух охлаждается и молекулы воды сближаются, образуются капли воды или кристаллы льда, которые окружают частицы пыли в воздухе. Облака — это миллионы этих соединений молекул воды и частиц пыли, движущихся вместе (Каттенбург, 2017).

-Капли дождя — это форма конденсации воды, которая происходит в облаках, а затем падает и поливает землю.

-Когда линза очков становится мутной при открытии кастрюли с кипящей водой.

-Капли воды, которые текут за пределами стакана ледяной соды в жаркий день. Это явление происходит, когда молекулы водяного пара в воздухе встречаются с поверхностью сосуда и конденсируются на нем..

-Когда мы можем видеть пары воздуха, мы дышим в очень холодный день.

-Роса, которая образуется на листьях растений в утренние часы, благодаря наличию горячего пара в траве, которая охлаждается на поверхностях листьев.

-Когда зеркало в ванной запотевает после душа, благодаря воздействию водяного пара в том же конденсате на поверхности стекла.

-При кипячении воды в закрытом контейнере становится очевидным, как пар, который достигает крышки контейнера, превращается в капли благодаря процессу конденсации.

-Мороз на внешней стороне ведра со льдом указывает на то, что испаренная вода снова конденсируется на внешней поверхности ведра, оставляя ледяную пленку.

-Запотевание стекол автомобиля из-за разницы температур внутри и снаружи.

-В процессе перегонки спирта он переходит из газообразного состояния в жидкое благодаря использованию холодной воды вдоль трубки, через которую проходит пар спирта..

-Вода, вытесняемая кондиционерами, представляет собой водяной пар, который эти устройства собирают, он конденсируется в своей внутренней части, а затем его необходимо выпускать..

-Конденсация паров определенных химических веществ, чтобы не потерять их.

-Когда мы потеем, надевая маску или маску для ныряния, испаряемые нашим телом пары пота конденсируются внутри маски, вызывая ее запотевание..

-Газа, используемая внутри зажигалки впоследствии конденсирует в использовании, поскольку они обладают высокой летучестью и разбавляет в атмосфере быстро, если в газообразном состоянии.

-Жидкий азот представляет собой конденсированную форму легколетучего газа, обычно используемого в криогенной промышленности..

-Сжиженный нефтяной газ или сжиженный нефтяной газ — это очень летучее газообразное вещество, которое хранится в жидкой форме внутри пипеток..

-Керолокс — это конденсированная форма кислорода, очень летучая и широко используемая для приведения в движение космического корабля (Примеры, 2017).

-Формирование пленки в окнах дома в холодный день.

-Газовый конденсат для охлаждающих элементов в холодильной промышленности.

-Капли воды, которые конденсируются на плитке кухни, когда мы открываем кастрюлю с кипящей водой внутри.

-Влажность окружающей среды, которая конденсируется на коже человека.

-Пропан конденсируется в пипетках для последующего использования на кухне.

-Интерьер турок заполнен паром и конденсированной водой на стенах.

-Использование конденсаторов в пищевой промышленности для изменения состояния веществ, таких как молоко.

-Когда вы берете бутылку из холодильника, она образует пленку водяного пара, сконденсированного снаружи..

-Когда растопленное мороженое помещают в холодильник, оно снова конденсируется

-Цикл воды, где он становится очевидным при переходе из жидкого в газообразное состояние, снова конденсируется в облаках и возвращается в воду на землю в виде дождя.

-Поместить в холодильник контейнер, покрытый горячей пищей, позволяет увидеть, как испаряющийся продуктом пар конденсируется в крышке контейнера..

-Огнетушитель является результатом конденсации углекислого газа под высоким давлением, так что он может храниться в металлическом контейнере.

Источник