Mi a párolgás? Milyen tényezők befolyásolják? – Quora

K: Mi a párolgás? Milyen tényezők befolyásolják?

a párolgás (egyébként ömlesztett párolgás) az anyag elvesztése olyan mennyiségű illékony folyadékban, amely gáz atmoszférának van kitéve gőzállapotba. Illékonynak lenni egyszerűen azt jelenti, hogy a folyadék hajlamos a párolgásra a környezeti körülmények között. Molekuláris szinten is leírható, amit alább fogok tenni.

bár technikailag pontos a gőz mint anyag leírása a gázfázisában, a gőznek fontos tulajdonsága van, hogy nem osztozik a világ légkörében olyan gázokkal, mint az oxigén és a nitrogén; ez egy olyan anyag, amely gázállapotban létezik, amikor a hőmérséklet és a nyomás egyébként azt diktálná, hogy folyékony állapotban létezik. A víz természetesen nagyszerű példa.

100 6c (212 F) és 0 oc (32 F) feletti hőmérsékleten 1 atm (14,7 psi) nyomáson a víznek egyértelműen folyadéknak kell lennie. Ezt minden középiskolás diáknak tudnia kell. Nyilvánvaló azonban, hogy vízgőz van a levegőben. Érezzük a páratartalom hatásait, látjuk, hogy a linóleumra ömlött víz egy idő után eltűnt, és észrevesszük ennek a gőznek a termékeit felhők, köd, eső és hó képződésében.

egy anyag illékonyságát egy adott környezetben az egyensúlyi gőznyomásnak nevezzük. Ez a teljes légnyomás maximális hányada, amelyet a víz felszínén lévő léggőznek tulajdonítunk, és a legtöbb vízgőzt képviseli, amely jelen lehet, mielőtt a folyadékká kondenzálódó víz állandó ciklusa ugyanolyan gyorsan megtörténik, mint a folyékony víz elpárologhat. Amikor a parciális nyomás (a teljes légnyomás tényleges hányada, amelyet a gőznek tulajdonítunk) a levegőben lévő vízgőz egyenlő az egyensúlyi gőznyomással, akkor a levegő telített és nedves minőséget kap (ez a gőz folyadékba kondenzálódik, és nagyon észrevehető, mint köd, köd, harmat vagy fagy), és azt mondják, hogy 100% relatív páratartalom. Az egyensúlyi gőznyomás a víz hőmérsékletének emelkedésével is növekszik,100 ca-nál pedig a gőznyomás 1 atm. Ez az, amiért forr; ezen a hőmérsékleten és légköri nyomáson a vízgőz teljesen kiszoríthatja a levegőt a felszín felett. Ez azt jelenti, hogy a folyadék olyan állapotban van, amely azt diktálja, hogy az energia hozzáadása a fázis gázgá változásához vezet, és nem növeli a hőmérsékletet.

Oké, tehát ez egy áttekintés néhány olyan körülményről, amely befolyásolja a párolgást, de mi a tényleges mechanika?

a víztartály tetején lévő levegő és folyadék közötti interfészt úgy képzeljük el, hogy az ne két különálló anyag találkozása legyen, hanem inkább olyan legyen, mint amilyenek valójában: örvénylő, pattogó gázmolekulák fent, és lazán összekapcsolt vízmolekulák hullámzó síkja alatta. Értsétek meg, hogy a gázmolekulák többnyire N2-ből és O2-ből állnak, és ezek a molekulák valójában nagyobb tömegűek, mint az egyes vízmolekulák. A vízmolekuláknak azonban elektromos vonzerejük van egymáshoz, mert van egy negatív és két pozitív töltésű (egyébként részben töltött) területük, amelyek kohéziót biztosítanak számukra egymással. Egy energiaátvitelre lenne szükség e boldog vízmolekulák egyikébe, hogy az visszapattanjon az összes töltött társától, és gázállapotba kerüljön.

ezután az egyik ilyen nagy N2 molekula alacsonyan ingadozik és üt, “kinetikus molekuláris kölcsönhatása” van egy vízmolekulával. Oké, tényleg csak elég közel kerül ahhoz, hogy befolyásolja, így a ütés kissé drámai, de a látvány elég pontos. A vízmolekula elegendő energiát kap egy kinetikus esemény révén egy levegőmolekulával, és repül, felszabadítva, hogy gőzállapotban legyen. A levegővel való folyamatos kölcsönhatások arra szolgálnak, hogy gőzállapotban tartsák (bizonyos ideig).

ezért a levegővel való kölcsönhatások vezetik a párolgást, ezért bármilyen hőmérsékleten megtörténhet. A fagyasztóban lévő jég elpárolog (úgynevezett “szublimáció”), így marad a fagyasztó fagymentes. Ugyanaz a szerelő játszik szerepet (bár a sebesség egyértelműen lassabb, mivel sokkal több energiára van szükség ahhoz, hogy egy szilárd vízmolekulát gázzá változtassanak, és így ütközéskor ritkábban fordul elő, ami azt jelenti, hogy a hőmérséklet nagy szerepet játszik a párolgási sebességben is). A környezeti levegő relatív páratartalma szintén vezetési vagy korlátozó tényező. Minél kevesebb vízgőz van a levegőben, annál valószínűbb, hogy az elpárologtató molekula hosszabb ideig marad gőzben. A relatív páratartalom növekedésével növekszik az a sebesség is, amellyel ezek a gőzmolekulák folyadékká válnak. Mindez az oka annak, hogy egy nyugodt, párás napon az árnyékban lévő vízzel teli edény egyáltalán nem párolog el, míg ugyanaz az edény, amely a napsütésben egy szeles, száraz napon úgy tűnik, hogy varázslatosan eltűnik; a nap melege csökkenti a fázisváltáshoz szükséges küszöbenergiát a víz melegítésével, a szeles környezet azt jelenti, hogy a levegőmolekulákkal való kinetikus kölcsönhatások gyakrabban fordulnak elő és energikusabbak, és a már a levegőben lévő vízgőz hiánya azt jelenti, hogy a párolgás és a páralecsapódás sebessége a csúcson van.

remélem, hogy segít.