Ons is almal deeglik bewus van een ernstige feit van die lewe sedert kleintyd. Om warm tee af te koel, is dit nodig om dit in 'n koue piering te gooi en dit vir 'n lang tyd oor die oppervlak te blaas. As jy ses of sewe jaar oud is, dink jy nie regtig aan die wette van fisika nie, jy neem dit net as vanselfsprekend of, in fisiese terme, jy neem dit as 'n aksioma. Soos ons egter mettertyd wetenskap leer, ontdek ons interessante ooreenkomste tussen aksiomas en konsekwente bewyse, wat ons kinderjare-aannames glad in volwasse stellings vertaal. Dieselfde geld vir warm tee. Nie een van ons sou kon dink dat hierdie manier om dit af te koel direk verband hou met die verdamping van vloeistof nie.
Fisika van die proses
Om die vraag te beantwoord wat die tempo van verdamping van 'n vloeistof bepaal, is dit nodig om die fisika van die proses te verstaan. Verdamping is die proses van fase-oorgang van 'n stof van 'n vloeibare toestand van aggregasie na 'n gasvormige toestand. Enige vloeibare stof kan verdamp, insluitend baie viskeus. In voorkomsen jy kan nie sê dat 'n sekere jellieagtige flodder 'n deel van sy massa kan verloor as gevolg van verdamping nie, maar onder sekere omstandighede is dit presies wat gebeur. 'n Vaste stof kan ook verdamp, net hierdie proses word sublimasie genoem.
Hoe dit gebeur
Om te begin uitvind waarvan die tempo van verdamping van 'n vloeistof afhang, moet 'n mens begin by die feit dat dit 'n endotermiese proses is, dit wil sê 'n proses wat plaasvind met die absorpsie van hitte. Die hitte van fase-oorgang (hitte van verdamping) dra energie oor na die molekules van 'n stof, wat hul spoed verhoog en die waarskynlikheid van hul skeiding verhoog, terwyl dit die kragte van molekulêre kohesie verswak. Deur weg te breek van die grootste deel van die stof, breek die vinnigste molekules uit sy grense, en die stof verloor sy massa. Terselfdertyd kook die uitgeworpe vloeistofmolekules onmiddellik, wat die proses van fase-oorgang na skeiding uitvoer, en hul uitgang is reeds in die gasvormige toestand.
Aansoek
Om die redes te verstaan waarop die verdampingstempo van 'n vloeistof afhang, is dit moontlik om die tegnologiese prosesse wat op die basis plaasvind, korrek te reguleer. Byvoorbeeld, die werking van 'n lugversorger, in die hitteruiler-verdamper waarvan die koelmiddel kook, wat hitte uit die afgekoelde kamer neem, of die kook van water in die pype van 'n industriële ketel, waarvan die hitte oorgedra word na die behoeftes van verwarming en warmwatervoorsiening. Om die toestande te verstaan waarop die verdampingstempo van 'n vloeistof afhang, bied 'n geleentheid om moderne en tegnologiese toerusting van kompakte afmetings en met 'n verhoogde koëffisiënt te ontwerp en te vervaardig.hitte-oordrag.
Temperatuur
Vloeibare toestand van aggregasie is uiters onstabiel. Met ons aardse n. y. (die konsep van "normale toestande", d.w.s. geskik vir menslike lewe), neig dit periodiek om in 'n vaste- of gasfase te beweeg. Hoe gebeur dit? Wat bepaal die tempo van verdamping van 'n vloeistof?
Die primêre maatstaf is natuurlik die temperatuur. Hoe meer ons die vloeistof verhit, hoe meer energie bring ons na die molekules van die stof, hoe meer molekulêre bindings ons breek, hoe vinniger gaan die fase-oorgangsproses. Apoteose word bereik met 'n bestendige kernkook. Water kook by 100°C by atmosferiese druk. Die oppervlak van 'n pot of byvoorbeeld 'n ketel, waar dit kook, is net met die eerste oogopslag perfek glad. Met 'n veelvuldige toename in die prentjie, sal ons eindelose skerp pieke sien, soos in die berge. Hitte word puntsgewys aan elkeen van hierdie pieke gelewer, en as gevolg van die klein hitte-uitruiloppervlak kook water onmiddellik en vorm 'n lugborrel wat na die oppervlak styg, waar dit ineenstort. Daarom word sulke kook borrels genoem. Die tempo van waterverdamping is maksimum.
druk
Die tweede belangrike parameter, waarvan die tempo van verdamping van 'n vloeistof afhang, is druk. Wanneer die druk onder atmosferies daal, begin water by laer temperature kook. Die werk van die bekende drukkokers is gebaseer op hierdie beginsel - spesiale panne, vanwaar lug uitgepomp is, en die water het reeds by 70-80 ºС gekook. Die toename in druk, aan die ander kant,verhoog die kookpunt. Hierdie nuttige eienskap word gebruik wanneer oorverhitte water vanaf 'n termiese kragsentrale aan die sentrale verwarming en ITP verskaf word, waar, om die potensiaal van oorgedrade hitte te behou, water verhit word tot temperature van 150-180 grade, wanneer dit nodig is om uit te sluit die moontlikheid om in pype te kook.
Ander faktore
Intensiewe blaas van die oppervlak van die vloeistof met 'n temperatuur hoër as die temperatuur van die voorsiende lugstraal is nog 'n faktor wat die tempo van verdamping van die vloeistof bepaal. Voorbeelde hiervan kan uit die alledaagse lewe geneem word. Blaas die oppervlak van die meer met die wind, of die voorbeeld waarmee ons die storie begin het: blaas warm tee wat in 'n piering gegooi word. Dit koel af as gevolg van die feit dat, wegbreek van die grootste deel van die stof, die molekules deel van die energie saamneem en dit afkoel. Hier kan jy ook die effek van oppervlakte sien. 'n Piering is breër as 'n beker, so meer massa water kan moontlik uit sy vierkant ontsnap.
Die tipe vloeistof self beïnvloed ook die tempo van verdamping: sommige vloeistowwe verdamp vinniger, ander, inteendeel, stadiger. Die toestand van die omringende lug het ook 'n belangrike invloed op die verdampingsproses. As die absolute voginhoud hoog is (baie vogtige lug, soos naby die see), sal die verdampingsproses stadiger wees.
