Šta određuje stopu isparavanja tečnosti? Faktori koji utiču na proces

Svi iz detinjstva dobro znamo jednu ozbiljnu činjenicu života. Da bi se hladio vrući čaj, potrebno ga je zaliti u hladnu tanjir i nastaviti da duže prolazi kroz površinu. Kada ste stari šest ili sedam godina, nemojte stvarno razmišljati o zakonima fizike, samo ih uzimati kao dati ili, fizički gledajući, uzeti ih za aksiom. Međutim, shvatajući u vremenu nauke, pronalazimo zanimljive sličnosti između aksioma i uzastopnih dokaza, bez problema pretvarajući pretpostavke naše djece u odrasle teoreme. Isto je i sa vrućim čajem. Niko od nas nije mogao pomisliti da je takav način hlađenja direktno povezan sa isparavanjem tečnosti.

Fizika procesa

Da bi odgovorili na pitanje o čemu zavisi brzina isparavanja tečnosti, neophodno je razumjeti fiziku procesa. Isparavanje je proces faznog prelaska materije iz agregatnog stanja u stanje gasovitog stanja. Bilo koja tečna supstanca, uključujući vrlo viskoznu supstancu, može ispariti. Izgleda, ne možete reći da neki želeći tečnost može izgubiti dio svoje mase zbog isparavanja, ali pod određenim uslovima to je upravo ono što se događa. Čvrsto telo takođe može ispariti, samo takav proces se naziva sublimacija.

Kako funkcioniše

Počevši od razumevanja na osnovu čega zavisi brzina isparavanja tečnosti, trebalo bi početi od činjenice da je to endotermični proces, odnosno proces koji se odvija uz apsorpciju toplote. Toplina fazne tranzicije (toplota isparavanja) prenosi energiju u molekule materije, povećavajući njihovu brzinu i povećavajući verovatnoću njihovog odvajanja, a slabeće sile molekularne adhezije. Udaljavajući se od većine supstance, najbrži molekuli prelaze preko granica, a supstanca gubi svoju masu. U ovom slučaju, emitovani molekuli tekućine odmah šumeju, sprovodeći proces fazne tranzicije po odvajanju, a njihov prinos je već u plinskom stanju.

Aplikacija

Razumevanje razloga brzine isparavanja tečnosti, moguće je pravilno regulisati tehnološke procese koji se odvijaju na njihovoj osnovi. Na primjer, rad klima uređaja, u izmjenjivaču toplote čije hladno sredstvo hladi, uzimanje toplote iz ohlađene prostorije ili kuhanje vode u cijevi industrijskog kotla, čija toplota se prenosi na potrebe grijanja i tople vode. Svest o uslovima na kojima zavisi brzina isparavanja tečnosti, omogućuje projektovanje i proizvodnju savremene i tehnološke opreme kompaktnih dimenzija i sa povećanim koeficijentom prenosa toplote.

Temperatura

Stanje tečnog agregata je izuzetno nestabilno. Sa našim zemaljskim n. Y. (Koncept "normalnih uslova", tj. Pogodan za ljudski život), periodično teži da ide u čvrstu ili gasovitu fazu. Kako se to dogodilo? Šta određuje stopu isparavanja tečnosti?

Primarni kriterijum je, naravno, temperatura. Što smo jači zagrijemo tečnost, što više energije dovodimo do molekula materije, više molekulske veze koje slomimo, što brži proces fazne tranzicije. Apotheoza se postiže uz stabilno ključanje. Voda se vrela na 100 ° C pri atmosferskom pritisku. Površina lonca ili, na primer, kotla, tamo gde se bušava, samo na prvi pogled je savršeno glatka. Sa višestrukim porastom slike, videćemo beskrajne oštre vrhove, kao u planinama. Toplota se konstantno primenjuje na svaki od ovih vrhova, a zbog male površine za razmjenu toplote voda se odmah sruši, formirajući mehurići vazduha koji se podiže do površine gdje se kolaps. Zbog toga se taj vrel naziv naziva balon. Stoga je isparavanje vode tako maksimalno.

Pritisak

Drugi važan parametar, na koji zavisi stepen isparavanja tečnosti, jeste pritisak. Kada pritisak pada ispod atmosferskog, voda počinje da se vreo na nižim temperaturama. Ovaj princip zasniva se na radu poznatih štednjaka pod pritiskom - specijalnim tankovima, gdje je vazduh ispušten, a voda se kuva već na 70-80 ° C. Povećanje pritiska, naprotiv, povećava tačku ključanja. Ova korisna svojina se koristi pri isporuci pregrejane vode sa CHPP-a na TSC i ITP, gde se zadržava potencijal preniješene toplote, voda se zagreje do temperature od 150-180 stepeni, kada je potrebno isključiti mogućnost njenog šume u cijevi.

Ostali faktori

Intenzivna eksplozija površine tečnosti sa temperaturom koja je viša od temperature vazdušnog mlaza je još jedan faktor na koji zavisi brzina isparavanja tečnosti. Primjeri toga mogu se uzeti iz svakodnevnog života. Vjetar koji pada na površinu jezera ili primjer iz kog smo započeli priču: duva vrući čaj, uliješ u tanjir. On se hladi zbog činjenice da se, odustajući od većine supstance, molekuli uzimaju neku energiju sa njima, hlađenje. Ovde možete videti efekat površinske površine. Tanjir je širi od šolje, tako da sa svojom kvadraturu potencijalno može pobjeći veća količina vode.

Na stopu isparavanja utiče i vrsta same tečnosti: neke tečnosti isparavaju brže, druge su, naprotiv, sporije. Važan uticaj na proces isparavanja vrši država okolnog vazduha. Sa visokim apsolutnim sadržajem vlage (vrlo vlažnim vazduhom, na primer, blizu mora) proces isparavanja će ići sporije.