Mitä haihtuminen on? Mitkä ovat siihen vaikuttavat tekijät? – Quora

Q: Mitä on haihtuminen? Mitkä ovat siihen vaikuttavat tekijät?

haihtuminen (bulkkihaihdunta, joka tapauksessa) on aineksen häviämistä kaasukehälle altistuneessa haihtuvan nesteen määrässä höyryn tilaan. Haihtuvuus tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että neste haihtuu herkästi ympäristöolosuhteissa. Sitä voidaan kuvata myös molekyylitasolla, jonka teen alla.

vaikka höyryn kuvaaminen materiaaliksi kaasufaasissaan on teknisesti tarkkaa, höyryllä on tärkeä ominaisuus, jota se ei jaa maailmamme ilmakehässä hapen ja typen kaltaisten kaasujen kanssa; se on materiaali, joka on olemassa kaasutilassa, kun lämpötila ja paine muutoin sanelisivat sen olevan nestemäisessä tilassa. Vesi on tietenkin hyvä esimerkki.

alle 100 °C: n (212 °F) ja yli 0 °C: n (32 °F) lämpötilassa 1 atm: n (14,7 psi) paineessa veden oletetaan selvästi olevan nestettä. Jokaisen yläasteen luonnontieteen opiskelijan pitäisi tietää se. Ilmassamme on kuitenkin selvästi vesihöyryä. Tunnemme kosteuden vaikutukset, näemme, että vesi, jonka läikytimme linoleumille, on kadonnut jonkin ajan kuluttua, ja huomaamme tämän höyryn tuotteet pilvien, sumun, sateen ja lumen muodostumisessa.

materiaalin volatiliteetti tietyssä ympäristössä ilmaistaan niin sanotulla tasapainohöyrynpaineella. Tämä on suurin murto-osa kokonaisilmanpaine, että me laskemme ilmassa höyry aivan veden pinnalla, ja edustaa eniten vesihöyryä, joka voi olla läsnä ennen jatkuva sykli veden tiivistyminen takaisin nesteeksi tapahtuu yhtä nopeasti kuin nestemäinen vesi voi haihtua. Kun vesihöyryn osapaine (todellinen osuus kokonaisilmanpaineesta, jonka laskemme höyryksi) ilmassa on yhtä suuri kuin tasapainohöyryn paine, ilma on kylläinen ja saa kostean laadun (tämä höyry tiivistyy takaisin nesteeksi ja on hyvin havaittavissa sumuna, sumuna, kasteena tai pakkasena) ja sen sanotaan olevan 100%: n suhteellisessa kosteudessa. Myös tasapainohöyrynpaine kasvaa veden lämpötilan noustessa, ja 100 °C: n lämpötilassa höyrynpaine on 1 atm. Tämän takia se kiehuu; tässä lämpötilassa ja ilmanpaineessa vesihöyry voi nyt täysin syrjäyttää ilman aivan pinnan yläpuolella. Tämä tarkoittaa, että neste on sellaisessa kunnossa, että sanelee kaikki energian lisääminen menee kohti muuttuvassa vaiheessa kaasuksi ja ei nosta lämpötilaa.

okei, eli tässä yleiskuva joistakin haihtumiseen vaikuttavista olosuhteista, mutta mitkä ovat varsinaiset mekaniikat?

kuvaat ilman ja nesteen välisen rajapinnan vesisäiliösi yläosassa siten, että se ei ole kahden erillisen materiaalin kohtaaminen, vaan että se on enemmän kuin ne todellisuudessa ovat: pyörteiset, pomppivat kaasumolekyylit yläpuolella ja aaltoileva taso löyhästi toisiinsa kytkeytyneitä vesimolekyylejä alapuolella. Ymmärrä nyt, että kaasumolekyylit koostuvat enimmäkseen N2: sta ja O2: sta, ja nämä molekyylit ovat itse asiassa massiivisempia kuin yksittäinen vesimolekyyli. Vesimolekyyleillä on kuitenkin sähköinen vetovoima toisiinsa, koska niillä on negatiivinen ja kaksi positiivisesti varautunutta (osittain varautunutta, joka tapauksessa) aluetta, jotka antavat niille yhteenkuuluvuuden toisiinsa. Tarvittaisiin energian siirtämistä johonkin näistä onnellisista vesimolekyyleistä, jotta se kimpoaisi pois kaikista varautuneista tovereistaan ja pääsisi kaasutilaan.

sitten yksi N2: n suurista molekyyleistä heilahtaa matalalla ja LÄISKÄHTÄÄ, sillä on “kineettinen molekyylivuo” vesimolekyylin kanssa. Se pääsee tarpeeksi lähelle vaikuttaakseen siihen, joten isku on hieman dramaattinen, mutta visuaalinen on aika tarkka. Vesimolekyyli saa tarpeeksi energiaa kineettisen tapahtuman kautta ilmamolekyylin kanssa ja lähtee lentoon vapautuneena höyrytilaan. Jatkuva vuorovaikutus ilman palvella pitää se höyryn tilassa (jonkin aikaa).

siksi haihtumista edistävät vuorovaikutukset ilman kanssa, ja siksi se voi tapahtua missä tahansa lämpötilassa. Pakastimessa oleva jää haihtuu (ns. sublimaatio), näin pakastin pysyy pakkasettomana. Sama mekaanikko on pelissä (vaikka nopeus on selvästi hitaampi, koska se vie paljon enemmän energiaa muuttaa kiinteän veden molekyylin kaasuksi ja näin tapahtuu harvemmin törmäyksessä, mikä tarkoittaa lämpötila on suuri osa Haihtumisnopeus, liian). Myös ilman suhteellinen kosteus on ajava tai rajoittava tekijä. Mitä vähemmän vesihöyryä on jo ilmassa, sitä todennäköisemmin höyrystyvä molekyyli pysyy höyrynä pidempään. Suhteellisen kosteuden kasvaessa myös näiden höyrymolekyylien palautumisnopeus nesteeksi kasvaa. Kaikki tämä on syy, miksi astia täynnä vettä asetettu ulkona varjossa rauhallinen, kostea päivä voi näyttää ei haihdu lainkaan, kun taas sama astia asetettu auringossa tuulinen, kuiva päivä näyttää katoavan kuin taikaa; auringon lämpö alentaa kynnysenergiaa tarvitaan vaihe muutos lämmittämällä vettä, tuulinen ympäristö tarkoittaa, että kineettisiä vuorovaikutuksia ilman molekyylejä tapahtuu useammin ja ovat energisempiä, ja puute vesihöyryn jo ilmassa tarkoittaa haihtumisen vs. tiivistyminen on huipussaan.

toivo, joka auttaa.