Sıvının buharlaşma oranını ne belirler? Bu süreci etkileyen faktörler

Hepimiz çocukluktan ciddi olarak iyi biliyoruzyaşam gerçeği. Sıcak çayı soğutmak için, soğuk bir tabağa dökülmeli ve uzun bir süre boyunca yüzeye yayılmaya devam edilmelidir. Altı ya da yedi yaşında olduğunuzda, gerçekten fizik yasalarını düşünmeyin, sadece verilen veya fiziksel olarak konuşarak bunları bir aksiyom için alın. Ancak, zaman biliminde kavramak, aksiyomlar ve ardıl ispatlar arasındaki ilginç benzerlikleri, çocuk varsayımlarımızı yetişkin teoremlerine sorunsuzca çeviririz. Sıcak çay ile aynı şey. Hiçbirimiz, bu tür bir soğutma yönteminin, sıvının buharlaşmasıyla doğrudan ilişkili olduğunu düşünemezdik.

Sürecin fiziği

Soruyu cevaplamak içinsıvının buharlaşma oranına bağlıdır, sürecin fiziğini anlamak gerekir. Buharlaşma, bir maddenin sıvı durumdan gaz haline faz geçişi sürecidir. Çok viskoz da dahil olmak üzere herhangi bir sıvı maddeyi buharlaştırabilir. Görünüşte, jöle benzeri bir sıvının buharlaşma nedeniyle kütlesinin bir kısmını kaybedebileceğini söyleyemezsiniz, ancak belirli koşullar altında bu tam olarak ne olur. Bir katı da buharlaşabilir, sadece böyle bir süreç süblimasyon olarak adlandırılır.

Nasıl Çalışır?

Hızın neye bağlı olduğunu anlamaya başlamaksıvının buharlaşması, bunun, endotermik bir süreç olduğu, yani ısı emişi ile gerçekleşen bir süreç olduğu gerçeğiyle bastırılmalıdır. Faz geçişinin ısısı (buharlaşma ısısı) enerjiyi molekül moleküllerine aktarır, onların hızını arttırır ve ayrılma olasılığını arttırır, moleküler yapışma kuvvetlerini zayıflatır. Maddenin kütlesinden koparak, en hızlı moleküller sınırlarının ötesine geçer ve madde kütlesini kaybeder. Bu durumda, sıvının yayılan molekülleri, ayrılma üzerine faz geçiş işlemini gerçekleştirerek anında gazlaşır ve bunların verimleri halihazırda gaz halindedir.

uygulama

Hız nedenlerini anlamakBir sıvının buharlaşması, temelde meydana gelen teknolojik süreçleri doğru bir şekilde düzenlemek mümkündür. Örneğin, soğutucunun kaynatıldığı ısı değiştirici-buharlaştırıcısında, soğutulmuş odadan ısıyı alarak ya da sanayi kazanının borularında kaynayan suyu kullanan klimanın çalışması, ısı, ısıtma ve sıcak suyun ihtiyaçlarına aktarılır. Sıvıların buharlaşma hızının bağlı olduğu koşulların bilinmesi, kompakt boyutlardaki modern ve teknolojik ekipmanın ve artan ısı transferi katsayısının tasarlanması ve üretilmesini mümkün kılar.

sıcaklık

Sıvı agrega durumu son derece kararsızdır. Dünyamızda n y. ("normal şartlar" kavramı, yani insan yaşamı için uygun), periyodik olarak katı veya gaz fazına girme eğilimindedir. Bu nasıl olur? Sıvının buharlaşma oranını ne belirler?

Birincil kriter, elbette,Sıcaklık. Sıvıyı ne kadar güçlü ısıtırsak, madde moleküllerine ne kadar fazla enerji verirsek, kırdığımız moleküler bağlar o kadar hızlı olur ki, faz geçiş süreci de o kadar hızlı olur. Apotheosis kararlı kabarcık kaynatma ile elde edilir. Su, atmosfer basıncında 100 ° C'de kaynar. Bir tencerenin yüzeyi veya örneğin kaynadığı bir su ısıtıcısı, sadece ilk bakışta mükemmel bir şekilde pürüzsüzdür. Resimdeki çoklu artışla, dağlarda olduğu gibi sonsuz keskin zirveleri göreceğiz. Isı, bu piklerin her birine noktayla uygulanır ve küçük ısı değişim yüzeyi nedeniyle, su, yukarı doğru kaynadığı yüzeye çıkan bir hava kabarcığı oluşturarak anında kaynar. Bu yüzden bu kaynama kabarcık denir. Suyun buharlaşma oranı bu nedenle maksimumdur.

basınç

Hızın bağlı olduğu ikinci önemli parametreBir sıvının buharlaşması basınçtır. Basınç atmosferik değerin altına düştüğünde, su daha düşük sıcaklıklarda kaynamaya başlar. Bu prensip, ünlü basınçlı ocakların - hava pompalanan özel kaplar, ve 70-80 ºº de zaten kaynar su çalışmalarına dayanmaktadır. Baskıyı arttırmak, aksine, kaynama noktasını arttırır. Bu yararlı özellik, CHPP'den TSC'ye ve İTP'ye aşırı ısınan su tedarik edildiğinde, transfer edilen ısının potansiyelini muhafaza etmek için kullanıldığında, suyun boruların içinde efervesans olasılığını dışlamak gerektiğinde 150-180 derece sıcaklıklara ısıtıldığı zaman kullanılır.

Diğer faktörler

Sıvı yüzey ile yoğun kumlamaSıcaklık, tedarik edilen hava jetinin sıcaklığından daha yüksektir; bu, sıvının buharlaşma oranının değiştiği başka bir faktördür. Bunun örnekleri günlük yaşamdan alınabilir. Gölün yüzeyini esen rüzgar ya da hikayeyi başladığımız örnek: Sıcak çay üfleyerek, bir tabağa dökülür. Maddenin kütlesinden koparak, moleküllerin enerjiyi bir miktarıyla alması, soğuması nedeniyle soğur. Burada ayrıca yüzey alanının etkisini de görebilirsiniz. Saucer bir kupadan daha geniştir, yani kareleme potansiyeline sahip, potansiyel olarak daha fazla miktarda su kaçabilir.

Buharlaşma oranı da türünden etkilenir.Sıvı: Bazı sıvılar daha hızlı buharlaşır, diğerleri ise daha yavaştır. Buharlaşma süreci üzerinde önemli bir etki, çevreleyen havanın durumu tarafından uygulanır. Yüksek bir mutlak nem içeriğinde (örneğin, nehrin yanında çok nemli hava), buharlaştırma işlemi yavaşlar.