Изпарение | dLambow

Изпарение на водата - механизъм и същност

Какво е изпарение?

Определение за изпарение

Фазовият преход на водата (течност) в пара (газ) е изпарение. Така, изпаряването е процесът на фазов преход на водата от течно състояние в парно или газообразно състояние, протичащ на свободната повърхност на веществото. По време на изпарение, частиците (молекули, атоми) излитат (откъсват се) от повърхността на водата, като кинетичната им енергия трябва да бъде достатъчна, за да извърши работата, необходима за преодоляване на силите на привличане от други молекули на водата. 

Какво е изпарение?

Механизъм на изпарение

Изпаряването е процес, когато бързи молекули излитат от повърхността на водата. Наистина, молекулите на водата се движат непрекъснато (осцилират около равновесните си позиции, скачат от място на място и от време на време), но силите на привличане не им позволяват да се разпръснат.

Въпреки това, във водата винаги има молекули, чиято кинетична енергия е няколко пъти по-висока от средната й стойност. Когато тези "бързи" молекули са на повърхността на течността, тяхната енергия е достатъчна, за да преодолее привличането на съседните молекули и да напусне водата, като настъпва процеса на изпарение.

Скоростта на изпарение зависи от:

• - температурата;
• - площта;
• - вида водата;
• - вятъра.

Температура на изпарение на водата

Изпаряването става при всяка температура. Колкото по-висока е температурата на водата, толкова по-„бързи“ са молекулите в нея, следователно с повишаване на температурата, скоростта на изпаряване се увеличава. Тъй като молекулите напускат течността, чиято кинетична енергия е по-висока от средната, средната кинетична енергия на останалите молекули намалява, тоест при липса на пренос на топлина, процесът на изпаряване кара течността да се охлади.

Изпарително охлаждане

Изпарението е придружено от поглъщане на енергия, която се изразходва за извършване на работа срещу силите на междумолекулното привличане и външното налягане. Колкото по-ниско е налягането върху свободната повърхност на течността, толкова по-бързо се изпарява течността. По време на процеса на изпарение енергията, извлечена от изпарената течност, понижава температурата на водата, което води до изпарително охлаждане.

Топлина на изпарение

Изпарение се извършва при наличието на всякаква топлина, но колкото тя е по-голяма, толкова изпарението се извършва с по-голяма скорост. За всяка течност, в зависимост от нейната природа, съществува една точно определена температура, при която водата кипи при нормално атмосферно налягане.

Специфична топлина на изпарение

Количеството топлина, необходимо за изпарението на единица маса от водата при температурата на кипене, се нарича специфична топлина на изпарение (парообразуване).

От какво зависи изпарението?

Изпарението зависи основно от три фактора:

• - Вид на течността - различните течности имат различна способност да се изпаряват.

• - Количеството на внасяната в течността топлина, съотнесена към специфичната топлина на изпарение.

• - Налягането на околната среда - колкото е по-високо налягането, толкова е по-бавен процеса на изпарение.

Изпарение от хидросферата в атмосферата

Всяка минута по милион тона вода от хидросферата (океани, морета, езера, реки) е подложена на изпарение от слънчевото нагряване върху цялата планета. В резултат на това изпарение, в атмосферата постоянно постъпва колосално количество топлина, еквивалентна на това, което биха изработвали 40 хиляди електроцентрали с мощност един милиард киловата, всяка! Ето кой  е "мотора", който "върти" кръговрата на водата върху земята.

----------------