O que é evaporação? Quais são os fatores que o afetam? – Quora

Q: O que é evaporação? Quais são os fatores que o afetam?Evaporação (evaporação a granel, de qualquer maneira) é a perda de material em uma quantidade de líquido volátil exposto a uma atmosfera de gás no estado de vapor. Ser volátil significa simplesmente que o líquido é propenso a evaporação nas condições ambientais. Também pode ser descrito no nível molecular, o que farei abaixo.Embora seja tecnicamente preciso descrever um vapor como material em sua fase gasosa, um vapor tem uma propriedade importante que não compartilha na atmosfera do nosso mundo com gases como oxigênio e nitrogênio; é um material existente no estado gasoso quando a temperatura e a pressão ditam que existe no estado líquido. A água é, obviamente, um ótimo exemplo.

Em temperaturas abaixo de 100 °C (212 °F) e acima de 0 °C (32 °F) a uma pressão de 1 atm (14,7 psi) a água é claramente suposto ser um líquido. Qualquer estudante de Ciências do ensino médio deve saber disso. No entanto, claramente temos vapor de água em nosso ar. Sentimos os efeitos da umidade, vemos que a água que derramamos no linóleo desapareceu depois de um tempo, e notamos os produtos desse vapor na formação de nuvens, nevoeiro, chuva e neve.

o grau de volatilidade de um material em um determinado ambiente é expresso pelo que chamamos de pressão de vapor de equilíbrio. Esta é a fração máxima da pressão total do ar que atribuímos ao vapor no ar na superfície da água e representa a maior parte do vapor de água que pode estar presente antes que o ciclo constante de condensação da água de volta ao líquido ocorra tão rapidamente quanto a água líquida pode evaporar. Quando a pressão parcial (a fração real da pressão total do ar que atribuímos ao vapor) do vapor de água no ar é igual à pressão de vapor de equilíbrio, então o ar está saturado e assume uma qualidade úmida (isto é condensação de vapor de volta ao líquido e é muito perceptível como névoa, nevoeiro, orvalho ou geada) e é dito estar a 100% de umidade relativa. A pressão de vapor de equilíbrio também aumenta à medida que a temperatura da água aumenta e, a 100 °C, a pressão de vapor é de 1 atm. É por isso que ferve; a esta temperatura e à pressão atmosférica, o vapor de água pode agora deslocar completamente o ar sobre a superfície. Isso significa que o líquido está em uma condição que dita que qualquer adição de energia irá para a mudança de fase em um gás e não aumentar a temperatura.

Ok, então essa é uma visão geral de algumas das condições que afetam a evaporação, mas quais são as mecânicas reais?

imaginando a interface entre ar e líquido no topo do seu recipiente de água para não ser o encontro de dois materiais discretos, mas sim para ser mais como eles realmente são, girando, saltando moléculas de gás acima e um plano ondulante de moléculas de água frouxamente interligadas abaixo. Agora, entenda que as moléculas de gás são compostas principalmente de N2 e O2, e essas moléculas são realmente mais massivas do que uma molécula de água individual. No entanto, as moléculas de água têm uma atração elétrica entre si porque têm um negativo e duas áreas carregadas positivamente (parcialmente carregadas, de qualquer maneira) que lhes dão sua coesão umas com as outras. Seria necessária uma transferência de energia para uma dessas moléculas de água felizes para fazer com que ela se afastasse de todos os seus companheiros carregados e entrasse em um estado de gás.

então, uma dessas grandes moléculas N2 oscila baixo e bater, tem uma” interação molecular cinética ” com uma molécula de água. OK, realmente fica perto o suficiente para influenciá-lo, então WHACK é um pouco dramático, mas o visual é bastante preciso. Uma molécula de água recebe energia suficiente por meio de um evento cinético com uma molécula de ar e voa, liberada para estar no estado de vapor. Interações contínuas com o ar servem para mantê-lo no estado de vapor (por algum período de tempo).

portanto, são as interações com o ar que impulsionam a evaporação, e é por isso que isso pode acontecer a qualquer temperatura. O gelo no freezer evapora (chamado de “sublimação”), é assim que o freezer permanece livre de geada. A mesma mecânica está em jogo (embora a taxa seja claramente mais lenta, pois é preciso muito mais energia para mudar uma molécula de água sólida para um gás e, portanto, ocorre com menos frequência em uma colisão, o que significa que a temperatura também desempenha um grande papel na taxa de evaporação). A umidade relativa do ar ambiente também é um fator de direção ou limitante. Quanto menos vapor de água já estiver no ar, maior a probabilidade de uma molécula que evapora permanecer vapor por mais tempo. À medida que a umidade relativa aumenta, a taxa na qual essas moléculas de vapor se condensam em líquido também aumenta. Tudo isso é por um prato cheio de água definido no exterior, a sombra em uma calma, um dia úmido pode parecer para não evaporar, enquanto que o mesmo conjunto prato, no sol, no vento, dia seco parece desaparecer como mágica; o calor do sol diminui o limiar de energia necessária para a mudança de fase pelo aquecimento da água, do vento, do ambiente significa que a cinética de interações com as moléculas de ar acontecer com mais freqüência e são mais enérgico, e a falta de vapor de água já está no ar significa que a taxa de evaporação versus condensação está em seu pico.

espero que ajude.