Как испаряется вода пример

Молекулярная физика. Испарение и конденсация.

Испарение.

Испарение — это переход вещества из жидкого состояния в газообразное (пар), происходящее со свободной поверхности жидкости.

Сублимацию, или возгонку, т.е. переход вещества из твердого состояния в газообразное, так­же называют испарением.

Из повседневных наблюдений известно, что количество любой жидкости (бензина, эфира, воды), находящейся в открытом сосуде, постепенно уменьшается. Жидкость не исчезает бесследно — она превращается в пар. Испарение — это один из видов парообразования. Другой вид — это кипение.

Механизм испарения.

Как происходит испарение? Молекулы любой жидкости находятся в не­прерывном и беспорядочном движении, причем, чем выше температура жидкости, тем больше кинетическая энергия молекул. Среднее значение кинетической энергии имеет определенную величину. Но у каждой молекулы кинетическая энергия может быть как больше, так и меньше средней. Если вблизи поверхности окажется молекула с кинетической энергией, достаточной для преодоления сил межмолекулярного притяжения, она вылетит из жидкости. То же самое пов­торится с другой быстрой молекулой, со второй, третьей и т. д. Вылетая наружу, эти молекулы образуют над жидкостью пар. Образование этого пара и есть испарение.

Поглощение энергии при испарении.

Поскольку при испарении из жидкости вылетают более быстрые молекулы, средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул становится все меньше и меньше. Это значит, что внутренняя энергия испаряющейся жидкости уменьшает­ся. Поэтому если нет притока энергии к жидкости извне, температура испаряющейся жидкости понижается, жидкость охлаждается (именно поэтому, в частности, человеку в мокрой одежде холоднее, чем в сухой, особенно при ветре).

Однако при испарении воды, налитой в стакан, мы не замечаем понижения ее температуры. Чем это объяснить? Дело в том, что испарение в данном случае происходит медленно, и темпера­тура воды поддерживается постоянной за счет теплообмена с окружающим воздухом, из которого в жидкость поступает необходимое количество теплоты. Значит, чтобы испарение жидкости про исходило без изменения ее температуры, жидкости необходимо сообщать энергию.

Количество теплоты, которое необходимо сообщить жидкости для образования единицы массы пара при постоянной температуре, называется теплотой парообразования.

Скорость испарения жидкости.

В отличие от кипения, испарение происходит при любой темпе­ратуре, однако с повышением температуры жидкости скорость испарения возрастает. Чем выше температура жидкости, тем больше быстро движущихся молекул имеет достаточную кинетичес­кую энергию, чтобы преодолеть силы притяжения соседних частиц и вылететь за пределы жид­кости, и тем быстрее идет испарение.

Скорость испарения зависит от рода жидкости. Быстро испаряются летучие жидкости, у кото­рых силы межмолекулярного взаимодействия малы (например, эфир, спирт, бензин). Если кап­нуть такой жидкостью на руку, мы ощутим холод. Испаряясь с поверхности руки, такая жид­кость будет охлаждаться и отбирать у нее некоторое количество теплоты.

Скорость испарения жидкости зависит от площади ее свободной поверхности. Это объясняется тем, что жидкость испаряется с поверхности, и чем больше площадь свободной поверхности жид­кости, тем большее количество молекул одновременно вылетает в воздух.

В открытом сосуде масса жидкости вследствие испарения постепенно уменьшается. Это свя­зано с тем, что большинство молекул пара рассеивается в воздухе, не возвращаясь в жидкость (в отличие от того, что происходит в закрытом сосуде). Но небольшая часть их возвращается в жидкость, замедляя тем самым испарение. Поэтому при ветре, который уносит молекулы пара, испарение жидкости происходит быстрее.

Применение испарения в технике.

Испарение играет важную роль в энергетике, холодильной технике, в процессах сушки, испарительного охлаждения. Например, в космической технике быстроиспаряющимися веществами покрывают спускаемые аппараты. При прохождении через атмосферу планеты корпус аппарата в результате трения нагревается, и покрывающее его вещество начи­нает испаряться. Испаряясь, оно охлаждает космический аппарат, спасая его тем самым от пере­грева.

Конденсация.

Конденсация (от лат. condensatio — уплотнение, сгущение) — переход вещества из газообраз­ного состояния (пара) в жидкое или твердое состояние.

Известно, что при наличии ветра жидкость испаряется быстрее. Почему? Дело в том, что од­новременно с испарением с поверхности жидкости идет и конденсация. Конденсация происходит из-за того, что часть молекул пара, беспорядочно перемещаясь над жидкостью, снова возвраща­ется в нее. Ветер же выносит вылетевшие из жидкости молекулы и не дает им возвращаться.

Конденсация может происходить и тогда, когда пар не соприкасается с жидкостью. Именно конденсацией объясняется, например, образование облаков: молекулы водяного пара, поднима­ющиеся над землей, в более холодных слоях атмосферы группируются в мельчайшие капельки воды, скопления которых и представляют собой облака. Следствием конденсации водяного пара в атмосфере являются также дождь и роса.

При испарении жидкость охлаждается и, став более холодной, чем окружающая среда, начи­нает поглощать ее энергию. При конденсации же, наоборот, происходит выделение некоторого количества теплоты в окружающую среду, и ее температура несколько повышается. Количество теплоты, выделяющееся при конденсации единицы массы, равно теплоте испарения.

Источник

32 наиболее важных испарительных примера

Некоторые из примеры испарения наиболее выдающимися являются простое высушивание воды, испарение пота или извлечение соли.

Испарение — это процесс, при котором вода меняет свое состояние газа или парообразной жидкости. Вода кипит при 212 градусах Фаренгейта или 100 градусах Цельсия, но начинает испаряться при 32 градусах Фаренгейта или 0 градусах Цельсия. По мере повышения температуры скорость испарения также увеличивается.

Количество испарения зависит от температуры и количества воды. Например, в пустыне Сахара не так много испарения, но почему? Хотя может быть очень жарко, в Сахаре есть только песок; не так много воды для испарения.

Если молекула жидкости получает достаточно энергии в виде тепла от окружающей среды, то она превращается в пар.

Испарение происходит в поверхностной части жидкости, а не через все тело или объем. Когда происходит испарение, давление пара ниже, чем давление окружающей атмосферы.

Испарение — это процесс, при котором атомы или молекулы, находящиеся в жидком состоянии (или в твердом состоянии, например, в виде льда), получают достаточно энергии для перехода в газообразную форму..

Список с 30 примерами испарения

Испарение — это химическое явление, распространенное в повседневной жизни, а также в промышленных и исследовательских процессах. Ежедневно мы сталкиваемся с этим процессом, не глядя на него.

1- Сушка белья на солнце

Многие люди ставят на солнце свежую одежду, чтобы высушить ее. На самом деле, вода удаляется из ткани путем испарения, продукта тепла в окружающей среде.

2- Сушка воды на улицах

Когда идет дождь, улицы города имеют тенденцию образовывать лужи воды, которые легко заметны, но с очень короткой продолжительностью. Это происходит потому, что испарение происходит и испаряет воду из этих луж, превращая ее в пар.

3- Испарение морей и океанов

Хотя это немного сложнее наблюдать, моря и океаны постоянно испаряются, что вызывает дождь. Вода поднимается к облакам и заставляет их заряжаться, вызывая осадки.

В прибрежных городах влажность всегда постоянна, потому что вода из морей смешивается с окружающей средой, создавая ощущение влажности и тяжелой окружающей среды..

4- Охлаждение чая

Чай охлаждают, давая в качестве продукта пар, который выходит из чашки. Это заставляет тепло рассеиваться и позволяет нам пить чай. Горячие молекулы на поверхности испаряются, унося с собой тепло.

5- Испарение пота нашего тела

Пот нашего тела испаряется, забирая тепло. Пот успевает испариться благодаря своим жидкостным характеристикам..

6- Сушка мокрого пола

Как и в случае с лужами, когда жидкость проливается на пол или очищается, тепло вызывает испарение этой жидкости и ее полное высыхание..

7- Испарение жидкости для удаления краски

Когда ацетон наносится на ногти для удаления эмали, он испаряется под действием калорий.

8- Сухой лед

Сухой лед, извлекаемый из холодильника, испаряется из-за давления, оказываемого теплом для разрушения поверхностного натяжения льда.

9- Ледяной куб

При удалении кубика льда он начинает таять, а затем принимает форму жидкости (воды), которая будет испаряться под действием тепла.

10- Внутренняя вода в кастрюлях

Обычно, когда кипятят воду и накрывают ее, предмет, используемый в качестве крышки, пропитывают несколькими каплями водяного продукта пара, который не может выйти из кастрюли..

11 — испарилась вода из кастрюли

Например, при приготовлении мяса некоторые повара добавляют воду в сковороду, чтобы смягчить продукт. Вода испаряется за счет тепла, выделяемого пламенем за очень короткое время..

12- Соль

Соль создается путем испарения морской воды в результате промышленных или природных процессов, в результате чего образуются кристаллы соли..

13- Естественная сушка тела

После душа или выхода из бассейна или пляжа нам не нужно никакого полотенца, потому что тот же жар заставляет наше тело сохнуть с меньшей скоростью, но безопасно.

14- дистилляция

Дистилляция — это процесс, при котором две смеси разделяются кипячением. Для достижения этого испарение позволяет разделить вещества.

15- Градирни

Это одно из самых важных применений испарения. Самые знаковые градирни — те, которые можно увидеть на фотографиях атомных электростанций.

Здесь вода используется для производства пара, который зажигает турбины для выработки электроэнергии. Высвобождает энергию в процессе испарения, прежде чем вернуться к своему циклу.

16 — выпаривание для сушки или концентрирования образцов

Это обычный и подготовительный этап для многих лабораторных исследований, таких как хроматография. Эти системы, используемые для этой цели, включают роторные испарители и центробежные испарители.

17- Матка

Это пористое ремесло из Индии, которое служит контейнером для хранения и охлаждения воды и других жидкостей..

18- Ботиджо

Традиционный испанский инструмент, который выполняет ту же функцию, что и Matka. Это работает, чтобы охладить воду, содержащуюся в этом ремесле.

19- испарительные охладители

Они могут значительно охладить здание, просто продувая сухой воздух через водонасыщенный фильтр..

20- Концентрация продуктов

Позволяет концентрировать некоторый продукт для получения, например, мелассы в сахарной промышленности.

21- Кристаллизация

Испарение также используется для кристаллизации.

22- Пищевая промышленность

Используется для переработки молока, кофе, соков, овощей, макаронных изделий и концентратов..

23- Испарение сгорания

Капли газа испаряются, как только они получают тепло, смешиваясь с горячими газами в камере сгорания. Тепловая энергия также может быть получена с помощью излучения, выходящего из любой камеры сгорания огнеупорной камеры.

24- Пар из скороварки

Эти скороварки производят большое тепло внутри, с небольшим уплотнением, из которого выходит пар.

25- Глажка

Глажка также является примером испарения. Некоторые пластины требуют воды, которая затем испаряется и позволяет гладить ткань.

26- Образование облаков

Облака образованы водой, смешанной с другими химическими компонентами, такими как кислород и гелий.

27- Сауны

Сауны Горячие источники — это испаренные воды, в которых тепло расслабляет мышцы тела..

28- Испарение небольших озер и лагун

29- Кухня

Выпаривание производится кипящей водой для приготовления кофе или чая. Приготовление на пару также пример испарения.

30- Ускорение производственных процессов

Испарение является естественным явлением с высокой распространенностью в повседневной жизни человечества.

Он также используется в промышленности для ускорения производственных процессов, а также в фармацевтической и химической промышленности для перегонки и получения смешанных веществ.

31- Получение энергии

Испарение также используется в качестве механизма получения энергии, см. Атомные электростанции или гидроэлектростанции, где испарение играет фундаментальную роль в энергетических процессах. Как отмечено выше, пар заставляет турбины зажигать, выделяя энергию.

32- Кондиционеры

Кондиционеры также испаряют воду через пар, создавая характерную холодность этих устройств искусственно.

Его не следует путать с кипячением, потому что оно требует обязательного физического состояния и температуры выше 100 градусов по Цельсию. Однако испарение может происходить при температуре от 0 градусов до 100 градусов.

Следует отметить, что в городах с повышенной влажностью в окружающей среде есть вода в виде пара, что связано с его близостью к побережью..

Источник

Химическое испарение, в чем оно состоит, приложения и примеры

химическое испарение это процесс, при котором молекулы жидкости отделяются от ее поверхности и переходят в газообразное состояние. Это процесс, который поглощает энергию и, следовательно, является эндотермическим. Молекулы вблизи поверхности жидкости увеличивают свою кинетическую энергию для испарения.

В результате этого увеличения энергии силы когезии или межмолекулярного притяжения между этими молекулами ослабевают и уходят из жидкой фазы в газовую фазу. В отсутствие границы, где газообразные молекулы оживают и снова проникают в жидкость, все это в итоге полностью испаряется.

В отличие от кипения, испарение может происходить при любой температуре до того, как жидкость закипит. Это явление является причиной, по которой можно наблюдать выбросы водяных паров из лесов, которые при контакте с холодным воздухом конденсируют микро-капли воды, придавая им белый цвет..

Конденсация является обратным процессом, который может или не может установить равновесие с испарением, которое происходит в жидкости.

Существуют факторы, которые влияют на испарение, такие как: скорость процесса или количество молекул, которые могут испаряться из жидкости; природа или тип жидкости; температура, при которой жидкость подвергается воздействию, или если она находится в закрытом или открытом контейнере, подверженном воздействию окружающей среды.

Еще один пример химического испарения происходит в нашем организме: при потоотделении часть потовой жидкости испаряется. Испарение пота оставляет холодное ощущение в организме из-за испарения охлаждения.

• 1 Из чего состоит испарение??
  • 1.1 Силы сцепления
• 2 Факторы, связанные с химическим испарением
  • 2.1 Природа жидкости
  • 2.2 Температура
  • 2.3 Закрытый или открытый контейнер
  • 2.4 Концентрация испаренных молекул
  • 2.5 Давление и площадь поверхности жидкости
• 3 Приложения
  • 3.1 Испарительное охлаждение
  • 3.2 Сушка материалов
  • 3.3 Сушка веществ
• 4 примера
• 5 ссылок

Из чего состоит испарение??

Он состоит из способности или свойства молекул, расположенных на поверхности жидкости, превращаться в пар. С термодинамической точки зрения поглощение энергии требуется для того, чтобы произошло испарение.

Испарение — это процесс, который происходит в молекулах, которые расположены на уровне свободной поверхности жидкости. Энергетическое состояние молекул, составляющих жидкость, является фундаментальным для перехода из жидкого в газообразное состояние..

Кинетическая энергия или энергия, которая является продуктом движения частиц тела, максимальна в газообразном состоянии.

Силы сцепления

Чтобы эти молекулы вышли из жидкой фазы, они должны увеличить свою кинетическую энергию, чтобы они могли испариться. С увеличением кинетической энергии сила сцепления молекул вблизи поверхности жидкости уменьшается.

Сила сцепления — это то, что оказывает молекулярное притяжение, которое помогает удерживать молекулы вместе. Испарение требует вклада энергии, которая обеспечивается частицами окружающей среды, чтобы уменьшить упомянутую силу.

Обратный процесс испарения называется конденсацией: молекулы, находящиеся в газообразном состоянии, возвращаются в жидкую фазу. Это происходит, когда молекулы в газообразном состоянии сталкиваются с поверхностью жидкости и снова оказываются в ловушке в жидкости.

Как испарение, так и вязкость, поверхностное натяжение, среди прочих химических свойств, различны для каждой из жидкостей. Химическое испарение — это процесс, который зависит от типа жидкости и других факторов, которые подробно описаны в следующем разделе..

Факторы, участвующие в химическом испарении

Существует множество факторов, которые влияют на процесс испарения, способствуя или препятствуя этому процессу. Этот тип жидкости, температура, наличие воздушных потоков, влажность окружающей среды, среди многих других факторов.

природа жидкости

У каждого типа жидкости будет своя сила сцепления или притяжения, которая существует между молекулами, которые ее составляют. В маслянистых жидкостях, таких как масло, испарение обычно происходит в меньшей пропорции, чем в этих водных жидкостях..

Например, в воде силы когезии представлены водородными мостиками, которые установлены между их молекулами. Атомы H и O, составляющие молекулу воды, удерживаются вместе полярными ковалентными связями.

Кислород является более электроотрицательным, чем водород, что облегчает для молекулы воды установление водородных связей с другими молекулами.

Температура

Температура является фактором, который влияет на кинетическую энергию молекул, которые образуют жидкости и газы. Для выхода молекул с поверхности жидкости требуется минимальная кинетическая энергия..

При низкой температуре доля молекул жидкости, которые обладают достаточной кинетической энергией для испарения, мала. То есть, при низкой температуре испарение, которое дает жидкость, будет меньше; и, следовательно, испарение будет медленнее.

Напротив, испарение будет увеличиваться с повышением температуры. С повышением температуры также будет увеличиваться доля молекул жидкости, которые приобретают кинетическую энергию, необходимую для испарения.

Закрытый или открытый контейнер

Химическое испарение будет различным в зависимости от того, закрыт ли контейнер, в котором находится жидкость, или открыт для воздуха..

Если жидкость находится в закрытом контейнере, молекулы, которые испаряются, быстро возвращаются в жидкость; то есть они конденсируются при столкновении с физической границей, такой как стены или крышка.

В этом закрытом сосуде устанавливается динамическое равновесие между процессом испарения, которому подвергается жидкость, и процессом конденсации..

Если контейнер открыт, жидкость может непрерывно испаряться даже до ее общего количества в зависимости от времени пребывания на воздухе. В открытом контейнере нет возможности установить баланс между испарением и конденсацией..

Когда контейнер открыт, жидкость подвергается воздействию окружающей среды, которая способствует диффузии испаренных молекул. Кроме того, воздушные потоки вытесняют испаренные молекулы, заменяя их другими газами (в основном азотом и кислородом)..

Концентрация испаренных молекул

Концентрация, которая существует в газовой фазе испаряющихся молекул, также является определяющей. Этот процесс испарения будет уменьшаться при высокой концентрации испаряющегося вещества в воздухе или окружающей среде..

Также, когда в воздухе присутствует высокая концентрация различных испаряемых веществ, скорость испарения любого другого вещества уменьшается.

Такая концентрация испаряемых веществ возникает в основном в тех случаях, когда отсутствует адекватная рециркуляция воздуха..

Давление и площадь поверхности жидкости

Если на поверхности жидкости оказывается меньше давления, испарение этих молекул будет более благоприятным. Чем шире площадь открытой поверхности жидкости для воздуха, тем быстрее произойдет испарение.

приложений

Испарительное охлаждение

Уже ясно, что только молекулы жидкости, которые увеличивают свою кинетическую энергию, изменяют свою жидкую фазу на газовую фазу.. Одновременно в молекулах жидкости, которые не уходят, происходит уменьшение кинетической энергии с понижением температуры..

Температура жидкости, которая все еще сохраняется в этой фазе, понижается, охлаждается; Этот процесс называется испарительным охлаждением. Это явление позволяет объяснить, почему жидкость, не испаряющаяся при охлаждении, может поглощать тепло из окружающей среды.

Как уже упоминалось выше, этот процесс позволяет регулировать температуру тела нашего тела. Этот процесс испарительного охлаждения также используется для охлаждения сред за счет использования испарительных охладителей..

Сушка материалов

-Испарение на промышленном уровне используется для сушки различных материалов, сделанных из ткани, бумаги, дерева и других..

-Процесс испарения также служит для разделения растворенных веществ, таких как соли, минералы, среди других растворов жидких растворов..

-Испарение используется для сушки предметов, образцов.

-Позволяет восстанавливать многие химические вещества или продукты.

Сушка веществ

Этот процесс необходим для сушки веществ в большом количестве биомедицинских и исследовательских лабораторий в целом..

Существуют центробежные и роторные испарители, которые используются для максимального удаления растворителей нескольких веществ одновременно. В этих устройствах или специальном оборудовании концентрируются образцы, которые медленно подвергаются вакууму до процесса испарения..

примеров

-Пример химического испарения происходит в организме человека, когда представлен процесс потоотделения. Потоотделение испаряется, тело имеет тенденцию к охлаждению и наблюдается снижение температуры тела.

Этот процесс испарения пота и последующего охлаждения тела способствует регуляции температуры тела.

-Сушка белья также осуществляется благодаря процессу испарения воды. Одежда уложена так, что воздушный поток вытесняет газообразные молекулы и, таким образом, происходит большее испарение. Также влияет здесь температура или тепло окружающей среды и атмосферное давление.

-При производстве лиофилизированных продуктов, которые хранятся и продаются в сухом виде, таких как сухое молоко, лекарственные средства, среди прочего, также происходит испарение. Однако это испарение происходит в вакууме, а не при повышении температуры..

Источник