Co určuje rychlost odpařování kapaliny? Faktory ovlivňující tento proces

Všichni dobře známe od dětství vážnou skutečnost života. Aby byl horký čaj ochlazený, je nutné ho nalijte do studeného talíře a pokračujte v jeho dlouhém vyfukování. Když máte šest nebo sedm let, nezapomínejte na zákony fyziky, stačí je považovat za danou nebo fyzicky mluvit o jejich axiomu. Nicméně, pochopení v čase vědy, najdeme zajímavé podobnosti mezi axiomy a po sobě jdoucími důkazy, hladce překládající předpoklady našich dětí do vědomostí dospělých. Je to stejné s horkým čajem. Nikdo z nás si nemohl myslet, že takový způsob ochlazování přímo souvisí s odpařováním kapaliny.

Fyzika procesu

Abychom odpověděli na otázku, na jaké závisí rychlost odpařování kapaliny, musíme pochopit fyziku procesu. Odpařování je proces fázového přechodu látky z kapalného stavu do plynného stavu. Může se odpařit jakákoli tekutá látka, včetně velmi viskózní. Ve vzhledu nemůžete říci, že některá želé podobná kapalina může z důvodu odpařování ztrácet část své hmotnosti, ale za určitých podmínek se přesně to stane. Pevná látka se také může odpařit, pouze takový proces se nazývá sublimace.

Jak to funguje

Spuštění pochopit, co určuje rychlost odpařování kapaliny, měla by vycházet z toho, že se jedná o endotermní proces, to znamená proces, procházející k absorpci tepla. Teplo fázového přechodu (výparné teplo) přenáší energii na molekulách hmoty, zvyšuje jejich rychlost a zvyšuje pravděpodobnost jejich oddělení, oslabení síly molekulární soudržnosti. Odstraňují-li se od velkého množství látky, nejrychlejší molekuly vystupují za hranice a látka ztrácí svou hmotnost. V tomto případě emitované molekuly kapaliny okamžitě šumí, provádějí proces fázového přechodu po oddělení a jejich výtěžek je již v plynném stavu.

Aplikace

Pochopení důvodů rychlosti odpařování kapaliny je možné správně regulovat technologické procesy, ke kterým dochází na jejich základě. Například, klimatizační zařízení, výměník tepla, výparník, který vře chladivo přičemž teplo z chladicí místnosti nebo vařící vody v trubkách průmyslové kotle, který je teplo předáváno k vytápění a potřeby teplé vody. Realizace jakých podmínek rychlost odpařování kapaliny závisí, poskytuje příležitost pro návrh a výroba moderní a technologické vybavení kompaktní rozměry a s koeficientem přenosu vysokou tepelnou.

Teplota

Stav agregátu kapaliny je extrémně nestabilní. S naším pozemským n. y. (pojem "normální podmínky", tj. vhodný pro lidský život), má periodicky tendenci jít do pevné nebo plynné fáze. Jak se to děje? Co určuje rychlost odpařování kapaliny?

Primárním kritériem je přirozeně teplota. Čím silnější teplo teplo, tím více energie přivádíme molekulám hmoty, tím více molekulárních vazeb, které přerušujeme, tím rychleji postup fázového přechodu. Apotheosis se dosahuje při stabilním bublinovém varu. Voda se vaří při 100 ° C ordm-C při atmosférickém tlaku. Povrch hrnce nebo například rychlovarná konvice, kde se vaří, je na první pohled dokonale hladká. Při vícenásobném zvětšení obrazu uvidíme nekonečné ostré vrcholy, jako v horách. Teplo se dodává do každého bodu těchto vrcholů, a vzhledem k nízké přenosu tepla povrchové vody okamžitě pěnit, tvořící vzduchová bublina, která stoupá k povrchu, kde se zhroutí. To je důvod, proč se toto varu nazývá bublina. Rychlost odpařování vody zatímco maximální.

Tlak

Druhý důležitý parametr, na němž závisí rychlost odpařování kapaliny, je tlak. Když tlak klesne pod atmosférický tlak, voda začíná vařit při nižších teplotách. Tento princip je založen na práci slavných tlakových sporáků - speciálních kelímků, kde se čerpal vzduch a voda se vařila již v 70-80 ordm-C. Zvýšení tlaku naopak zvyšuje teplotu varu. Tato užitečná funkce se používá pro dodávku teplé vody z CHP v CTP a ITP kam uložit přenesený tepelné kapacity vody, se zahřeje na teplotu 150-180 stupňů, kdy je třeba vyloučit možnost jeho vývoje plynu v potrubí.

Další faktory

Intenzivní otryskání povrchu kapaliny s teplotou vyšší než je teplota vzduchu je dalším faktorem, na kterém závisí rychlost odpařování kapaliny. Příklady toho lze vzít z každodenního života. Vítr foukácí povrch jezera nebo příklad, z něhož jsme začali příběh: vyfoukáme horký čaj a nalijeme do talíře. Chladí se kvůli tomu, že se molekuly odchylují od podstatné části látky a získávají z ní energii a ochlazují ji. Zde vidíte také vliv plochy. Podšálek je širší než hrnek, takže s jeho kvadraturou může uniknout potenciálně větší množství vody.

Rychlost odpařování je také ovlivněna typem samotné kapaliny: některé kapaliny se rychleji odpařují, jiné jsou naopak pomalejší. Důležitý vliv na proces odpařování je způsoben stavem okolního vzduchu. Při vysokém absolutním obsahu vlhkosti (velmi vlhký vzduch, například v blízkosti moře) bude proces odpařování pomalejší.