Mi határozza meg a folyadék bepárlásának sebességét? Ennek a folyamatot befolyásoló tényezők

Mindannyian jól ismerjük a gyerekkortól egy komolyabbataz élet ténye. Annak érdekében, hogy forró teát lehűtse, szükséges, hogy öntsük egy hideg csészealjra, és továbbra is fújja fel a felületét hosszú ideig. Ha hat vagy hét éves vagy, ne igazán gondolkodj a fizika törvényeiről, vegye be őket adottként, vagy fizikailag fogalmazza meg őket egy axiómához. A tudomány időbeli megértésében azonban érdekes hasonlóságokat találunk az axiómák és az egymást követő bizonyítékok között, és a gyerekek feltételezéseit egyszerűen a felnőtt tételekre fordítjuk. Ugyanaz a forró tea. Egyikünk sem gondolt volna arra, hogy egy ilyen hűtés módja közvetlenül kapcsolódik a folyadék elpárologásához.

A folyamat fizikája

Annak érdekében, hogy válaszoljon a kérdésre, mibőlfügg a folyadék elpárolgásának mértékétől, meg kell érteni a folyamat fizikáját. A párolgás az anyag fázisátalakulásának folyamata a folyékony állapotból a gázállapotba. Elpárologhat bármilyen folyékony anyagot, beleértve a nagyon viszkózust. A megjelenésnél nem mondhatjuk, hogy valamilyen zselészerű folyadék elpárolgása miatt elveszítheti tömegének egy részét, de bizonyos körülmények között ez pontosan ez történik. A szilárd anyag is elpárolog, csak egy ilyen folyamatot szublimálnak.

Hogyan működik?

Kezdve megérteni, hogy milyen sebesség függa folyadék elpárologtatását el kell kerülni, hogy ez egy endotermikus folyamat, vagyis egy folyamat, amely a hő felszívódásával történik. A fázisátalakulás hője (a párolgás hője) energiát visz át az anyag molekuláiba, növeli sebességüket és növeli a leválás valószínűségét, miközben gyengíti a molekuláris tapadás erőit. Elszakadva az anyag nagy részétől, a leggyorsabb molekulák kitörnek a határain túl, és az anyag elveszíti tömegét. Ebben az esetben a folyadék kibocsájtott molekulái azonnal habosítják, és a fázisátalakulást a leválasztás után végzik, és termelésük már gázhalmazállapotban van.

kérelem

A sebesség okának megértésefolyadék elpárologtatásával helyesen szabályozhatók a technológiai folyamatok. Például a klímaberendezés működése, a hőcserélő-elpárologtatóban, amely hűtőközeget bocsát ki, a hűtött helyiségből származó hőt, vagy forró vizet vesz fel az ipari kazán csövében, amelynek hőjét átviszik a melegítés és a melegvíz igényeihez. A folyadék elpárologtatásának körülményeitől függő tudatosítás lehetővé teszi a modern és technológiai berendezések tervezését és gyártását, amelyek kompakt méretekkel és fokozott hőátadási együtthatóval rendelkeznek.

hőmérséklet

A folyékony aggregátumállapot rendkívül instabil. A mi földi n. y. (a "normál körülmények", azaz az emberi életre alkalmas) koncepciója rendszeres időközönként szilárd vagy gáznemű fázisba kerül. Hogyan történik ez? Mi határozza meg a folyadék bepárlásának sebességét?

Az elsődleges kritérium természetesen az,hőmérsékletet. Minél erősebb a folyadék felmelegedése, annál több energiát viszünk az anyag molekuláiba, annál több molekuláris kötést szakítunk, annál gyorsabb a fázisátalakulás. Az apoteózist stabil buborékban forraljuk. A víz atmoszferikus nyomáson 100 ° C-on forr. A pot felülete, vagy például egy vízforraló, ahol forog, csak első pillantásra tökéletesen sima. A kép többszörös növekedésével végtelen éles csúcsokat látunk, mint a hegyekben. Mindegyik csúcsra pontosan felmelegítenek a hő, és a kis hőcserélő felület miatt a víz azonnal felszivárog, és levegőt buborékol fel, amely a felszínre emelkedik, ahol összeomlik. Ezért hívják ezt a forralást buboréknak. A víz bepárlásának sebessége tehát maximális.

a nyomás

A második fontos paraméter, amelyen a sebesség függa folyadék elpárolgása a nyomás. Ha a nyomás a légköri nyomás alá esik, a víz alacsonyabb hőmérsékleten kezd forrni. Ez az elv a munkáján alapul a híres kukta - különleges edények, ahol kiürítették, és a víz forrt már 70-80 ° C-on A nyomás növelése ellenkezőleg növeli a forráspontot. Ez a hasznos funkció ellátására használják forró vizet a CHP a CTP, és az ITP ahol menteni az átruházott hőkapacitása víz hőmérsékletre melegítjük 150-180 fok, amikor szükséges, hogy kizárja annak lehetőségét, hogy a pezsgés a csövekben.

Egyéb tényezők

A folyékony felület intenzív robbantásaa hőmérséklet magasabb, mint a szállított légsugár hőmérséklete, ez egy másik tényező, amelyen a folyadék bepárlásának sebessége függ. Példák erre a mindennapi életből. Szél fújta a tó felületét vagy a példát, ahonnan elkezdtük a történetet: forró teát fújva, csészealjba öntöttük. Hűl, mivel az anyag nagy részéből elszakadva a molekulák magukkal viszik az energiát, hűtik. Itt láthatja a felület hatását is. A csészealj szélesebb, mint egy bögre, így kvadratúrájával potenciálisan nagyobb mennyiségű víz menekülhet.

A párolgás mértékét szintén befolyásoljafolyadék: néhány folyadék gyorsabban elpárolog, mások, ellenkezőleg, lassabbak. A párolgási folyamat fontos hatását a környező levegő állapota befolyásolja. Nagy abszolút nedvességtartalom mellett (nagyon nedves levegő, például a tenger közelében) a párolgási folyamat lassabb lesz.