Keetmine on kiire protsess ja lühikese ajaga pole keevast veest jälgegi, see muutub auruks.

Kuid on veel üks vee või muu vedeliku auruks muutumise nähtus - see on aurustumine. Aurustumine toimub igal temperatuuril, sõltumata rõhust, mis tavatingimustes on alati 760 mm Hg lähedal. Art. Aurustumine, erinevalt keetmisest, on väga aeglane protsess. Odekolonni pudel, mille unustasime sulgeda, saab mõne päeva pärast tühjaks; rohkem aega o veega alustass seisab, kuid varem või hiljem osutub see kuivaks.

Õhk mängib aurustumisprotsessis olulist rolli. Iseenesest ei takista see vee aurustumist. Niipea, kui avame vedeliku pinna, hakkavad veemolekulid liikuma lähimasse õhukihti.

Auru tihedus selles kihis suureneb kiiresti; lühikese aja pärast muutub aururõhk võrdseks keskkonna temperatuurile iseloomuliku elastsusega. Sel juhul on aururõhk täpselt sama, mis õhu puudumisel.

Auru üleminek õhku ei tähenda muidugi rõhu tõusu. Kogurõhk veepinna kohal olevas ruumis ei suurene, suureneb ainult auru osatähtsus selles rõhus ja vastavalt väheneb auru poolt väljatõrjutava õhu osakaal.

Vee kohal on õhuga segunenud aur, ülal ilma auruta õhukihid. Need segunevad paratamatult. Veeaur liigub pidevalt kõrgematesse kihtidesse ja selle asemel voolab õhk alumisse kihti, mis ei sisalda veemolekule. Seetõttu vabanevad veele lähimas kihis alati kohti uute veemolekulide jaoks. Vesi aurustub pidevalt, säilitades pinnal veeauru rõhu elastsusega võrdseks ja protsess jätkub, kuni vesi on täielikult aurustunud.

Alustasime Kölni ja vee näitega. On hästi teada, et need aurustuvad erineva kiirusega. Eeter aurustub erakordselt kiiresti, alkohol üsna kiiresti ja vesi palju aeglasemalt. Saame kohe aru, milles asi, kui leiame teatmeraamatust nende vedelike aururõhu väärtused näiteks toatemperatuuril. Siin on numbrid: eeter - 437 mm Hg. Art., alkohol - 44,5 mm Hg. Art. ja vesi - 17,5 mm Hg. Art.

Mida suurem on elastsus, seda rohkem on külgnevas õhukihis auru ja seda kiiremini vedelik aurustub. Teame, et aururõhk tõuseb koos temperatuuriga. On selge, miks aurustumiskiirus kuumutamisel suureneb.

Aurustumise kiirust saab mõjutada ka muul viisil. Kui tahame aurustumist kaasa aidata, peame vedelikust auru kiiresti eemaldama, st kiirendama õhu segunemist. Seetõttu kiirendab aurustumist oluliselt vedeliku puhumine. Kuigi vesi on suhteliselt väikese aurusurvega, kaob see üsna kiiresti, kui alustass asetada tuule kätte.

Seetõttu on arusaadav, miks veest väljunud ujujal on tuule käes külm. Tuul kiirendab õhu segunemist auruga ja kiirendab seetõttu aurustumist ning aurustumissoojus on sunnitud inimkehast loobuma.

Inimese heaolu oleneb sellest, kas õhus on palju või vähe veeauru. Nii kuiv kui niiske õhk on ebameeldivad. Niiskust peetakse normaalseks, kui see on 60%. See tähendab, et veeauru tihedus on 60% küllastunud veeauru tihedusest samal temperatuuril.

Kui niiske õhk jahutatakse, võrdub veeauru rõhk selles lõpuks selle temperatuuri aururõhuga. Aur küllastub ja temperatuuri edasisel langemisel hakkab see veeks kondenseeruma. Hommikune kaste, niisutav rohi ja lehed ilmuvad just selle nähtuse tõttu.

20°C juures on küllastunud veeauru tihedus ligikaudu 0,00002 g/cm 3 . Tunneme end hästi, kui õhk sisaldab 60% sellest veeaurude arvust – see tähendab vaid veidi rohkem kui sajatuhandik grammi 1 cm 3 kohta.

Kuigi see näitaja on väike, toob see ruumis muljetavaldavalt palju auru. Lihtne on arvutada, et keskmise suurusega ruumi, mille pindala on 12 m 2 ja kõrgus 3 m, võib umbes kilogramm vett "mahtuda" küllastunud auru kujul.

Seega, kui sulgete sellise ruumi tihedalt ja paned lahtise veetünni, aurustub liiter vett, olenemata tünni mahutavusest.

Huvitav on võrrelda seda vee tulemust elavhõbeda vastavate näitajatega. Samal temperatuuril 20°C on küllastunud elavhõbeda aurude tihedus 10 -8 g/cm 3 .

Tuppa, mida just arutasime, ei mahu rohkem kui 1 g elavhõbedaauru.

Muide, elavhõbedaaur on väga mürgine ja 1 g elavhõbedaauru võib tõsiselt kahjustada iga inimese tervist. Elavhõbedaga töötades tuleb jälgida, et väikseimgi elavhõbedatilk maha ei valguks.

Nagu igas teises vedelikus, on ka neid, mille energia võimaldab neil ületada molekulidevahelise atraktiivsuse. Need molekulid kiirenevad jõuga ja lendavad pinnale. Seega, kui klaas vett katta pabersalvrätikuga, muutub see mõne aja pärast veidi märjaks. Kuid vee aurustumine erinevates tingimustes toimub erineva intensiivsusega. Peamised füüsikalised omadused, mis mõjutavad selle protsessi kiirust ja kestust, on aine tihedus, temperatuur, pindala, olemasolu Mida suurem on aine tihedus, seda lähemal on molekulid üksteisele. See tähendab, et neil on keerulisem ületada molekulidevahelist külgetõmmet ja nad lendavad pinnale palju väiksema arvuga. Kui asetada kaks erineva tihedusega vedelikku (näiteks vesi ja metüül) samadesse tingimustesse, aurustub väiksema tihedusega vedelik kiiremini. Vee tihedus on 0,99 g/cm3 ja metüüli tihedus 0,79 g/cm3. Seetõttu aurustub metanool kiiremini. Sama oluline tegur, mis mõjutab vee aurustumise kiirust, on temperatuur. Nagu juba mainitud, aurustumine igal temperatuuril, kuid selle tõusuga suureneb molekulide liikumiskiirus ja nad lahkuvad vedelikust suuremas koguses. Seetõttu põletamine vesi aurustub kiiremini kui külm vesi Vee aurustumise kiirus oleneb ka selle pindalast. Kitsa kaelaga pudelisse valatud vesi aurustub, sest. väljutatud molekulid settivad ülevalt kitseneva pudeli seintele ja veerevad tagasi. Ja alustassis olevad veemolekulid väljuvad vedelikust takistusteta.Aurumisprotsess kiireneb oluliselt, kui õhuvoolud liiguvad üle pinna, millelt aurustub. Fakt on see, et lisaks molekulide vabanemisele vedelikust naasevad nad tagasi. Ja mida tugevam on õhuringlus, seda vähem langevaid molekule vette tagasi kukub. Seega väheneb selle maht kiiresti.

Allikad:

• vee aurustumine

Vee erinevad omadused on teadlastele huvi pakkunud juba aastaid. Vesi võib olla erinevates olekutes – tahkes, vedelas ja gaasilises olekus. Tavalisel keskmisel temperatuuril on vesi vedeliku kujul. Seda saab juua, sellega taimi kasta. Vesi võib levida ja hõivata teatud pindu ning võtta nende anumate kuju, milles see asub. Miks siis vesi on vedel?

Vesi on erilise struktuuriga, mille tõttu see muutub vedeliku kujul. See võib valada, voolata ja tilkuda. Tahketel kristallidel on rangelt järjestatud struktuur. Gaasilistes ainetes väljendub struktuur täieliku kaosena. Vesi on vahestruktuur gaasilise aine vahel. Osakesed vee struktuuris paiknevad üksteisest väikesel kaugusel ja on suhteliselt järjestatud. Kuid kuna osakesed liiguvad aja jooksul üksteisest eemale, kaob struktuuri järjekord kiiresti.

Aatomitevahelise ja molekulidevahelise toime jõud määravad osakeste keskmise kauguse. Veemolekulid koosnevad hapniku- ja vesinikuaatomitest, kus ühe molekuli hapnikuaatomid tõmbuvad teise molekuli vesinikuaatomite poole. Moodustuvad vesiniksidemed, mis annavad veele teatud voolavusomadused, samas kui vee enda struktuur on peaaegu identne kristalli struktuuriga. Arvukate katsete abil on tõsiasi, et vesi ise seab vabas mahus oma struktuuri.

Vee ühendamisel tahkete pindadega hakkab vee struktuur ühinema pinna struktuuriga. Kuna piirneva veekihi struktuur jääb muutumatuks, hakkavad muutuma selle füüsikalised omadused. Vee viskoossus muutub. Võimalik on lahustada teatud struktuuri ja omadustega aineid. Vesi on algselt selge, värvitu vedelik. Füüsilised omadused vett võib nimetada anomaalseks, kuna sellel on üsna kõrge keemis- ja külmumistemperatuur.

Vesi on pindpinevusega. Näiteks on sellel ebatavaliselt kõrge külmumis- ja keemistemperatuur, samuti pindpinevus. Vee spetsiifiline aurustumine ja sulamine on palju kõrgem kui teistel ainetel. Hämmastav omadus on see, et vee tihedus on suurem kui jää tihedus, mis võimaldab jääl veepinnal hõljuda. Kõik need vee kui vedeliku imelised omadused on jällegi seletatavad molekule siduvate vesiniksidemete olemasoluga selles.

Kolmest aatomist koosneva veemolekuli struktuur tetraeedri geomeetrilises projektsioonis toob kaasa veemolekulide väga tugeva vastastikuse tõmbumise üksteisele. See kõik puudutab molekulide vesiniksidemeid, sest iga molekul võib moodustada neli absoluutselt identset vesiniksidet teiste veemolekulidega. See asjaolu selgitab, miks vesi on vedel.

Pole saladus, et mage vesi

Teaduslik teooria võimaldab mitte ainult mõista, miks aine võib olla gaasilises, vedelas ja tahkes olekus, vaid ka selgitada aine ühest olekust teise ülemineku protsessi.

Aurustumine on protsess, mille käigus vedelik muutub järk-järgult õhuks auru või gaasi kujul.

Kõik vedelikud aurustuvad, kuid erineva kiirusega.

Molekulid vedelikus liiguvad juhuslikult.

Vedeliku pinnal liiguvad selle molekulid kiiremini kui allpool olevad ja nad võivad ühtekuuluvusjõude ületades õhku lennata. See on aurustumine.

Vedeliku kuumutamisel toimub aurustumine kiiremini – soojas vedelikus on molekulide liikumiskiirus suurem, rohkematel molekulidel on võimalus vedelikust lahkuda. Väljuv molekul osaleb gaasi juhuslikus soojusliikumises. Juhuslikult liikudes võib see lahtises anumas vedeliku pinnalt jäädavalt eemalduda, kuid võib ka uuesti vedelikku tagasi pöörduda.

Suletud anumas aurustumist ei toimu, sest aur saavutab kiiresti oma küllastuspunkti, kui vedelikust väljuvate molekulide arv on võrdne sinna tagasi pöörduvate molekulide arvuga.

Kui vedeliku kohal olev õhk liigub, siis aurustumiskiirus suureneb, kuna õhuvool üle anuma kannab tekkinud vedeliku aurud endaga kaasa. Mida suurem on aurustuva vedeliku pind, seda kiirem on aurustumine. Ümmarguses pannil aurustub vesi kiiremini kui kõrges kannus.

Aurustumise käigus väljuvad vedelikust kiiremad molekulid, mistõttu vedelikumolekulide keskmine kineetiline energia väheneb. See tähendab, et vedeliku temperatuur langeb. Olles niisutanud kätt mõne kiiresti aurustuva vedelikuga (alkohol, atsetoon), on tunda märjaks saanud koha tugevat jahtumist. Jahutus intensiivistub, kui pihta puhute.

Vee ringkäik looduses

Tugeva kuumuse korral muutuvad jõed, tiigid ja järved madalaks, vesi aurustub, see tähendab, et see läheb vedelast olekust gaasilisse olekusse - muutub nähtamatuks auruks. Veeauru sisaldust õhus nimetatakse õhuniiskuseks. Oleneb temperatuurist. Seega sisaldab õhk temperatuuril +20 kraadi Celsiuse järgi 4 korda rohkem vett kui 0 kraadi Celsiuse järgi. Selle nähtuse põhjuseks on kuumus. Päeval soojeneb lompide, tiikide, järvede, jõgede, merede vesi, taimedes sisalduv niiskus Päikese toimel ja aurustub ning mida varem, seda kuumeneb. Seda on märgata, kui kaks identset plaati on täidetud erineva koguse veega ja üks neist on päikese käes, teine ​​aga varjus. Seal, kus vett soojendavad päikesekiired, aurustub see märgatavalt kiiremini. Kiirendab aurustumist ja tuult. Tuules niiske paberileht kuivab kiiremini kui allesjäänud paberileht, kus õhk on vaikne ja vaikne.

Vesi aurustub kiiremini ja seal, kus ümbritsev õhk on kuivem. Kuumadel kuivadel päevadel inimene higistab, kuid higi teda eriti ei häiri: kuivab silmapilkselt. Ja kui on niiske kuumus, lähevad isegi riided higist märjaks. Aga kui niiskus aurustub pidevalt meredest, jõgedest, järvedest, kui see jätab taimed ja kaob atmosfääri, siis miks Maa ei kuiva?

Seda ei juhtu, sest vesi teeb pideva tsükli. Aurustades tõuseb see koos kuumutatud õhuga üles, võttes pisikeste tilkade kujul.

Rohkem kui 70% maakera pinnast on kaetud maailma ookeanidega. Aga oli aeg, mil merd polnud üldse. Teadlased usuvad, et umbes 3500 miljonit aastat tagasi oli meie Maa väga kuum ja ümbritsetud tohututest aurupilvedest. Järk-järgult maa jahtus ja ümbritsev aur jahtus. Jahtudes muutus aur Maa atmosfääris veeks ja täitis maapinna süvendid, moodustades maa peal esimesed mered.

Vesi Maal liigub pidevalt ühest kohast teise:

1. Mere pinnalt väljuvad pidevalt pisikesed veeosakesed, mis on palja silmaga nähtamatud. Need muutuvad veeauru kujul osaks meid ümbritsevast õhust.

2. See on aurustumisprotsess. Vesi muutub reservuaaride pinnalt veeauruks peaaegu iga ilmaga. Kuid suvel kuumuse käes on see protsess palju kiirem ja intensiivsem.

3. Üles tõusev õhk muutub külmemaks. Kui veeaur on kõrgel, kondenseerub see pisikesteks veepiiskadeks, mis ripuvad õhus pilvedena.

4. Tuul kannab pilvi üle taeva.

5. Pilve moodustavad tillukesed tilgad ühinevad omavahel – kuidas see täpselt juhtub, teadlased veel ei tea – ja kukuvad vihma kujul maapinnale.

6. Kui õhk on väga külm, siis pilvedes olevad tilgad külmuvad ja langevad lumehelveste kujul välja.

7. Mägede tippudel lamab lund aastaringselt. Sealt voolavad mööda mäenõlvu alla väikesed ojad, mida toidab sulav lumi.

8. Teisi ojasid toidab vihmavesi. Kõik need ojad, ojad voolavad lõpuks suurteks jõgedeks.

9. Jõed voolavad mägedest alla ja lõpuks suubuvad merre. Seega naaseb meie planeedi pinnalt aurustunud vesi sellele tagasi.

Aurustumisprotsess on väga huvitav füüsikaline ja keemiline nähtus, huvitav on jälgida ja tähele panna, kui sageli see meie elus esineb.

Arvan, et teadus kasutab aurustumisprotsessi rohkem kui üks kord inimese ja meie planeedi hüvanguks.

II peatükk "Praktilised katsed"

EKSPERIMENT nr 1 "Aurumiskiiruse sõltuvus erinevatest teguritest"

1. Aurustumise sõltuvus temperatuurist

Varustus:

▪ 2 sama mahuga klaasi

▪ 2 erineva läbimõõduga alustassi

▪ 2 paberilehte

▪ vedelike termomeeter

Edusammude kogemus:

Valage külm ja kuum vesi kahte ühesugusesse klaasi. Pange tähele veetaset klaasides. 12 minuti pärast aurustub kuumas klaasis olev vesi kiiremini.

Järeldus: Selle põhjuseks on asjaolu, et kuumutatud vedelikus suurendavad molekulid oma kiirust kõrge temperatuuri mõjul. Need suruvad üksteist nii kõvasti peale, et osad murduvad välja ja hajuvad õhumolekulide vahel veeauru kujul.

2. Aurustumise sõltuvus aurustunud pinna pindalast, kui vedeliku temperatuur on sama.

Edusammude kogemus:

Valage kuum vesi (katseprotsessi kiirendamiseks) erineva läbimõõduga alustassidesse. Pange tähele veetaset. 10 minuti pärast aurustus vesi suures alustassis kiiremini (vedeliku maht muutus väiksemaks).

Järeldus: Mida suurem on aurustuva vedeliku pind, seda kiiremini toimub aurustamine, kuna aurustuvaid molekule on suuremal alal rohkem.

3. Aurustumise sõltuvus tuulest.

Edusammude kogemus:

Niisutage kaks identset paberilehte veega. Laske ühel õhu käes kuivada ja kasutage fööni, et suunata külma õhu vool teisele. 10 minuti pärast oli leht kuiv, teine ​​aga veel tund aega märjaks.

Järeldus: kui vedeliku kohal olev õhk liigub, suureneb aurustumiskiirus, kuna õhuvool aitab vedeliku molekulidel pinnalt lahti murda ja minna auruolekusse. Kuum õhk kiirendab seda protsessi.

4. Aurustumise sõltuvus aine tüübist.

Edusammude kogemus:

Niisutage kahte paberilehte erinevate vedelikega: vesi ja alkohol. 3 minuti pärast aurustus alkohol lehelt täielikult, veega niisutatud leht jäi märjaks 20 minutiks.

Järeldus: ainete aurustumisprotsess ei ole sama. See sõltub jõududest, mis hoiavad selle aine molekule.

Aurustumiskiirust saab muuta, teades seda protsessi mõjutavaid tegureid!

EKSPERIMENT nr 2 “Aine eraldamine lahusest. Suhkru kristalliseerumine.

Nõutud:

▪ Klaas

▪ Kuum vesi

▪ teelusikatäis

▪ 10 cm pikkune paks puuvillane niit.

▪ kirjaklamber

▪ Pliiats

Edusammude kogemus:

1. Vala tassi kuum vesi ja lisa lusikaga segades suhkrut, kuni see lakkab lahustuma. Peate seda kiiresti tegema, et vesi ei saaks jahtuda ja rohkem suhkrut lahustada.

2. Valage lahus klaasi.

3. Seo üks ots pliiatsi keskosa külge ja teine ​​kirjaklambri külge.

4. Pange pliiats klaasile nii, et niit oleks lahusesse kastetud, jäädes pingul.

5. Pange klaas külma kohta ja laske sellel päeval seista.

Tulemus: niidile tekkisid suhkrukristallid.

Järeldus: kuum vesi aitas luua üleküllastunud lahuse. Kui vesi jahtus, ei mahtunud see nii palju suhkrut ja ülejääk moodustas kristalle. Üleküllastunud lahuse jahtumisel vabaneb osa lahustunud ainest lahustist (veest) kristallidena. Vesi on suurepärane lahusti, kuid on palju lahendusi, milles lahustiks on alkohol: parfüümid, lakid, liimid. Nende toodete eelised (parfüümi aroom, lakkide läbilaskmatus, liimide sidumisvõime) tulenevad sellest, et alkohol aurustub kiiresti, jättes pinnale lahustunud ained.

Aurutamine võimaldab lahusest aineid eraldada!

Järeldus

Aurustumise teemal töötades leidsin vastused oma küsimustele. Sain teada, kuidas toimub aurustumine, et ainete aurustumiskiirus on erinev. Inimesed kasutavad aurustumisprotsessi aktiivselt oma elus, kasutavad seda erinevate mehhanismide ja masinate tootmisel, kasutavad seda igapäevaelus. Looduses toimub see protsess sõltumata inimtegevusest ja inimeste ülesanne pole seda protsessi häirida. Selleks on vaja armastada loodust ja armastada meie Maad! Minu tehtud katsed on olnud väga huvitavad ja ma arvan, et sellel teemal saab teha veel palju katseid. Nüüd, Discoveryt vaadates või raamatuid lugedes, pööran alati tähelepanu looduses või inimelus toimuvale aurustumisele ja mul on hea meel, et tean sellest juba nii palju!

Looduses, tehnikas ja igapäevaelus jälgime sageli vedelate ja tahkete kehade muutumist gaasilisse olekusse. Selgel suvepäeval pärast vihma jäänud lombid, märg pesu kuivab kiiresti ära. Aja jooksul vähenedes kaovad kuivjää tükid, naftaleenitükid “sulavad”, millega valame villaseid asju jne. Kõigil neil juhtudel täheldatakse aurustumist - ainete üleminekut gaasilisse olekusse - auru.

Vedeliku gaasiliseks muutmiseks on kaks võimalust: aurustamine ja keetmine. Aurustumine toimub lahtiselt vabalt pinnalt, mis eraldab vedeliku gaasist, näiteks avatud anuma pinnalt, reservuaari pinnalt jne. Aurustumine toimub mis tahes temperatuuril, kuid iga vedeliku puhul, mille temperatuur tõuseb, selle kiirus suureneb. Teatava aine massiga hõivatud ruumala suureneb aurustumisel järsult.

Eristada tuleks kahte peamist juhtumit. Esimene on see, kui aurustumine toimub suletud anumas ja temperatuur anuma kõigis punktides on sama. Näiteks vesi aurustub aurukatlas või veekeetjas, suletud kaas kui vee ja auru temperatuur on alla keemistemperatuuri. Sel juhul on tekkiva auru maht piiratud anuma ruumiga. Aururõhk saavutab teatud piirväärtuse, mille juures see on vedelikuga termilises tasakaalus; sellist auru nimetatakse küllastunud auruks ja selle rõhku aururõhuks.

Teine juhtum on siis, kui vedeliku kohal olev ruum ei ole suletud; nii aurustub vesi tiigi pinnalt. Siin ei saavutata peaaegu kunagi tasakaalu ja aur on küllastumata ning aurustumiskiirus sõltub paljudest teguritest.

Aurustumiskiiruse mõõt on aine kogus, mis lendab ajaühikus vedeliku vaba pinna ühikust eemale. John Dalton, inglise füüsik ja keemik XIX algus sajandil leiti, et aurustumiskiirus on võrdeline aurustuva vedeliku temperatuuril oleva küllastunud auru rõhu ja vedeliku kohal eksisteeriva tegeliku auru tegeliku rõhu erinevusega. Kui vedelik ja aur on tasakaalus, on aurustumiskiirus null. Täpselt see toimub, kuid sama kiirusega toimub ka vastupidine protsess, kondenseerumine. Aurustumise kiirus sõltub ka sellest, kas see toimub rahulikus või liikuvas atmosfääris; selle kiirus suureneb, kui tekkiv aur puhutakse ära õhuvooluga või pumbatakse välja pumba abil.

Kui aurustumine toimub vedelast lahusest, siis aurustuvad erinevad ained erineva kiirusega. Antud aine aurustumiskiirus väheneb ruumiliste gaaside, näiteks õhu rõhu suurenemisega. Seetõttu toimub aurustumine tühjusesse suurima kiirusega. Vastupidi, anumasse võõra inertgaasi lisamisega saab aurustumist oluliselt aeglustada. .

Aurustumise ajal peavad vedelikust väljuvad molekulid ületama naabermolekulide külgetõmbejõudu ja töötama vastu pindpinevusjõududele, mis hoiavad neid pinnakihis. Seetõttu tuleb aurustumise toimumiseks anda aurustuvale ainele soojust, ammutades seda vedeliku enda siseenergia varudest või võttes selle ära ümbritsevatelt kehadelt. Soojushulka, mis tuleb antud temperatuuril ja rõhul vedelikule anda, et see sellel temperatuuril ja rõhul auruks muutuks, nimetatakse aurustumissoojuseks. Aururõhk tõuseb temperatuuri tõustes, mida tugevam, seda suurem on aurustumissoojus.

Kui aurustuv vedelik ei anna soojust väljastpoolt või selle varustamiseks ei piisa, siis vedelik jahtub. Sundides soojust mittejuhtivate seintega anumasse asetatud vedelikku intensiivselt aurustuma, saab seda oluliselt jahutada. Kineetilise teooria järgi väljuvad aurustumisel vedeliku pinnalt kiiremad molekulid, vedelikku jäävate molekulide keskmine energia väheneb.

Aurustumisega kaasneb aine koguse vähenemine ja selle temperatuuri langus. Kui vedelik aurustub, võivad mõned kõige kiiremini liikuvad molekulid pinnakihist välja lennata. Nende molekulide kineetiline energia on suurem või võrdne tööga, mis tuleb teha neid vedelikus hoidvate sidusjõudude vastu. Sel juhul langeb vedeliku temperatuur, mis on määratud molekulide juhusliku liikumise keskmise kiirusega. Vedeliku temperatuuri langus viitab sellele sisemine energia aurustuv vedelik väheneb. Osa sellest energiast kulub sidusjõudude ületamiseks ja paisuvale aurule, mis teeb tööd välise surve vastu. Teisest küljest suureneb selle aineosa siseenergia, mis on muutunud auruks, kuna aurumolekulide vaheline kaugus suureneb võrreldes vedelate molekulide vahelise kaugusega. Seetõttu on auruühiku massi siseenergia suurem kui vedeliku massiühiku siseenergia samal temperatuuril.

Mõnikord nimetatakse aurustumist ka sublimatsiooniks või sublimatsiooniks, see tähendab üleminekuks tahke gaasilisse olekusse ilma vedelat faasi läbimata. Peaaegu kõik nende mustrid on tõesti sarnased. Sublimatsioonisoojus on ligikaudu sulamissoojuse võrra suurem kui aurustumissoojus.

Sulamistemperatuurist madalamal temperatuuril on enamiku tahkete ainete küllastusauru rõhk väga madal ja nende aurustumine praktiliselt puudub. Siiski on erandeid. Niisiis on vee küllastunud auru rõhk temperatuuril 0 ° C 4,58 mm Hg ja jää temperatuuril -1 ° C on 4,22 mm Hg. ja isegi temperatuuril -10 ° C - 1,98 mm Hg.

See suhteliselt suur veeaururõhk seletab kergesti jälgitavat aurustumist tahke jää, eelkõige kuivatamise üldtuntud fakt märg pesu külma käes Aurustumine tahke keha võib täheldada ka aurustumisel tehisjää, naftaleen, lumi.

Aurustumise nähtus on destilleerimise aluseks, mis on üks levinumaid keemiatehnoloogia meetodeid. Destilleerimine on mitmekomponentsete vedelsegude eraldamise protsess osalise aurustamise ja sellele järgneva aurude kondenseerimise teel. Selle protsessi tulemusena eraldatakse vedelad segud eraldi fraktsioonideks, mis erinevad koostise ja keemispunktide poolest.

Füüsiline nähtus - keemine

Teine aurustamismeetod on keetmine, mida erinevalt aurustamisest iseloomustab asjaolu, et auru teke ei toimu mitte ainult pinnal, vaid kogu vedeliku massis. Keetmine on võimalik, kui vedeliku küllastunud auru rõhk muudetakse võrdseks välisrõhuga. Seetõttu keeb antud vedelik, olles teatud välisrõhu all, täpselt määratletud temperatuuril. Tavaliselt on keemistemperatuur antud atmosfäärirõhu jaoks. Näiteks atmosfäärirõhul vesi keeb temperatuuril 373 K või 100 °C.

Keemistemperatuuri erinevus erinevaid aineid leiab tehnoloogias rakendust nn segude destilleerimiseks, mille komponendid erinevad suuresti keemistemperatuuri poolest, näiteks naftasaaduste destilleerimiseks.

Keemistemperatuuri sõltuvus rõhust on seletatav sellega, et välisrõhk takistab aurumullide teket vedeliku sees, mistõttu kõrgendatud rõhul keeb vedelik rohkem kõrge temperatuur. Kui rõhk muutub, muutub keemistemperatuur laiemas vahemikus kui sulamistemperatuur.

Keetmine on eriline liik aurustamine, välja arvatud aurustamine. Välised märgid keeb: anuma seintele ilmuvad suur hulk väikesed mullid; mullide maht suureneb ja tõstejõud hakkab mõjutama; vedeliku sees on mullide enam-vähem ägedad ja ebaregulaarsed liikumised. Mullid lõhkevad pinnal Vedeliku pinnal hõljumise, õhu ja auruga täidetud mullide hävimise protsessi iseloomustab keemine. Vedelikel on oma keemistemperatuurid.

Mullid, mis tekivad siis, kui vedelik keeb kõige kergemini õhumullidel või muudel vedelikus tavaliselt esinevatel gaasidel. Sellised mullid - keemiskeskused - kleepuvad sageli anuma seintele, seetõttu algab keemine seinte juures varem.

Õhumullid sisaldavad veeauru. Arvukate mullide tõttu suureneb vedeliku aurustumispind järsult. Auru moodustumine toimub kogu anuma mahu ulatuses. Siit ka iseloomulikud keemise tunnused: kihamine, auruhulga järsk tõus, temperatuuri kasvu peatumine kuni täieliku keemiseni.

Kuid kui vedelik on gaasivaba, on aurumullide teke selles keeruline. Sellist vedelikku saab ülekuumendada, st kuumutada üle keemistemperatuuri, ilma et see keeks. Kui sellisesse ülekuumenenud vedelikku viia ebaolulises koguses gaasi või tahkeid osakesi, mille pinnale on kinni jäänud õhk, läheb see koheselt plahvatuslikult keema. Seejärel langeb vedeliku temperatuur keemistemperatuurini. Sellised nähtused võivad põhjustada aurukatelde plahvatusi, mistõttu tuleb neid vältida. Veel 1924. aastal suutsid F. Kendrick ja ta kaastöötajad normaalsel atmosfäärirõhul vedelat vett temperatuurini 270ºC soojendada. Sellel temperatuuril on veeauru tasakaalurõhk 54 atm. Eelnevast järeldub, et keemisprotsesse saab juhtida rõhu suurendamise või vähendamisega, samuti "seemnete" arvu vähendamisega. Kaasaegsed uuringud on näidanud, et ideaaljuhul soojendatakse vett umbes 300ºC-ni, misjärel see muutub hetkega häguseks ja plahvatab, moodustades kiiresti paisuva auru-vee segu.

Seega on keetmine, nagu ka aurustamine, aurustumine. Aurustumine toimub vedeliku pinnalt mis tahes temperatuuril ja mis tahes välisrõhul ning keemine on aurustumine kogu vedeliku mahus iga aine jaoks määratud temperatuuril, sõltuvalt välisrõhust.

Selleks, et aurustuva vedeliku temperatuur ei muutuks, tuleb vedelikule anda teatud kogus soojust. Füüsikalist suurust, mis näitab soojushulka, mis on vajalik 1 kg massiga vedeliku muutmiseks auruks ilma temperatuuri muutmata, nimetatakse aurustumiserisoojuseks. Seda väärtust tähistatakse tähega L, mõõdetuna J / kg. = J/kg

Auru kondenseerumine – vastupidine aurustumisprotsess Aurustumise ja kondenseerumise nähtus seletab veeringet looduses, udu teket, kastet.

Soojushulk, mille aur kondenseerumisel eraldub, määratakse sama valemiga. = J

Eksperimentaalselt on kindlaks tehtud, et nt. erisoojus vee aurustumine 100°C juures võrdub 2,3 106 J/kg, s.t 1 kg massiga vee auruks muutmiseks keemistemperatuuril 100°C on vaja 2,3 106 J energiat.

Õhuniiskus

Erinevate aurude tõttu sisaldab meie planeedi atmosfäär tohutul hulgal veeauru, eriti maapinnale kõige lähemates kihtides. Veeauru olemasolu õhus on elu olemasolu maakeral vajalik tingimus. Looma jaoks siiski taimestik ebasoodsad on nii kuiv kui ka liiga niiske õhk. Mõõdukas õhuniiskus tekitab vajalik tingimus normaalseks inimeluks ja tegevuseks. Liigne niiskus kahjustab mitmeid tootmisprotsesse, toodete ja materjalide ladustamise ajal. Kuidas hinnata õhuniiskuse astet, s.o. kui palju veeauru see sisaldab? Selline hinnang on eriti oluline ilmaennustuse tegemisel, kuna veeauru sisaldus atmosfääris on üks olulisemaid ilma määravaid tegureid. Õhuniiskust teadmata on võimatu prognoosida ilmastikutingimusi, mis on nii vajalikud Põllumajandus, transport, mitmed teised rahvamajanduse sektorid. Et teada saada, kui palju auru õhku sisaldab, lase põhimõtteliselt teatud kogus õhku läbi aine, mis neelab veeauru, ja nii leia auru mass, mis sisaldub 1 m3 õhus.

Väärtust, mida mõõdetakse 1 cm3 õhus sisalduva veeauru koguse järgi, nimetatakse õhu absoluutseks niiskuseks. Teisisõnu mõõdetakse absoluutset niiskust õhus oleva veeauru tiheduse järgi.

Praktikas on väga raske mõõta 1 m3 õhus sisalduva auru kogust. Kuid selgus, et absoluutse niiskuse arvväärtus erineb vähe samadel tingimustel veeauru osarõhust, mõõdetuna elavhõbeda millimeetrites. Gaasi osarõhku on palju lihtsam mõõta, seetõttu nimetatakse meteoroloogias õhu absoluutseks niiskuseks tavaliselt antud temperatuuril selles sisalduva veeauru osarõhku, mõõdetuna elavhõbeda millimeetrites.

Kuid teades õhu absoluutset niiskust, on ikkagi võimatu kindlaks teha, kui kuiv või niiske see on, kuna viimane sõltub ka temperatuurist. Kui temperatuur on madal, siis antud veeauru kogus õhus võib olla küllastumisele väga lähedal, s.t. õhk saab niiskeks. Kõrgemal temperatuuril on sama kogus veeauru küllastumisest kaugel ja õhk on kuiv.

Õhuniiskuse astme hindamiseks on oluline teada, kas selles sisalduv veeaur on küllastumise lähedal või kaugel. Sel eesmärgil võetakse kasutusele suhtelise õhuniiskuse mõiste.

Suhteline õhuniiskus on väärtus, mida mõõdetakse absoluutse niiskuse ja auru koguse suhtega, mis on vajalik 1 m 3 õhu küllastamiseks sellel temperatuuril. Tavaliselt väljendatakse seda protsentides. Teisisõnu näitab õhu suhteline õhuniiskus, mitu protsenti on antud temperatuuril õhku küllastava veeauru tiheduse absoluutne niiskus:

Meteoroloogias on suhteline õhuniiskus suurus, mida mõõdetakse veeauru osarõhu suhtega. Õhus sisalduv veeauru rõhk, mis küllastab õhku samal temperatuuril.

Suhteline õhuniiskus ei sõltu ainult absoluutsest niiskusest, vaid ka temperatuurist. Kui veeauru hulk õhus ei muutu, siis suhteline õhuniiskus temperatuuri langedes suureneb, sest mida madalam on temperatuur, seda lähemal on veeaur küllastumisele. Suhtelise õhuniiskuse arvutamiseks kasutage vastavates tabelites toodud väärtusi.

Vesi on lahusti

Vesi on hea lahusti. Lahused on homogeensed süsteemid, mis koosnevad lahusti molekulidest ja lahustunud aine osakestest, mille vahel toimuvad füüsikalised ja keemilised vastasmõjud. Näiteks: mehaaniline segamine on füüsiline nähtus, kuumutamine väävelhappe vees lahustamisel on keemiline nähtus.

Suspensioonid on suspensioonid, milles tahke aine väikesed osakesed on veemolekulide vahel ühtlaselt jaotunud. Näiteks: savi ja vee segu.

Emulsioonid on suspensioonid, milles vedeliku väikesed tilgad on teise vedeliku molekulide vahel ühtlaselt jaotunud. Näiteks: petrooleumi, bensiini ja taimeõli veega.

Lahust, milles antud aine antud temperatuuril enam ei lahustu, nimetatakse küllastunud ja lahust, milles aine võib veel lahustuda, nimetatakse küllastumatuks.

Lahustuvus määratakse aine massi järgi, st aine massiga, mis on antud temperatuuril lahustuv 1000 ml lahustis.

Soluudi massiosa on lahustunud aine massi ja lahuse massi suhe.

Kõik teavad, et kui pestud pesu riputada, siis see kuivab. Ja ilmselge on ka see, et märg teekate muutub pärast vihma kindlasti kuivaks.

Aurustumine on protsess, mille käigus vedelik muutub järk-järgult õhuks auru või gaasi kujul. Kõik vedelikud aurustuvad erineva kiirusega. Alkohol, ammoniaak ja petrooleum aurustuvad kiiremini kui vesi.

Kõiki aineid moodustavatele molekulidele mõjub kaks jõudu. Esimene on side, mis neid koos hoiab. Teine on molekulide termiline liikumine, mis põhjustab nende lahku lendamist. Kui need kaks jõudu on tasakaalus, on meil vedelik.

Vedeliku pinnal on selle molekulid liikumises. Need molekulid, mis liiguvad kiiremini kui allpool olevad naabermolekulid, võivad õhku lennata, ületades ühtekuuluvusjõud. See on aurustumine.

Vedeliku kuumutamisel toimub aurustumine kiiremini. See juhtub seetõttu, et soojas vedelikus on molekulide liikumiskiirus suurem, rohkematel molekulidel on võimalus vedelikust lahkuda. Suletud anumas aurustumist ei toimu. See juhtub seetõttu, et paaris olevate molekulide arv jõuab teatud tasemeni. Siis on vedelikust lahkuvate molekulide arv võrdne sellesse tagasi pöörduvate molekulide arvuga. Kui see juhtub, võime öelda, et aur on saavutanud küllastuspunkti.

Kui vedeliku kohal olev õhk liigub, suureneb aurustumiskiirus. Mida suurem on aurustuva vedeliku pind, seda kiirem on aurustumine. Vesi aurustub ümaral pannil kiiremini kui kõrges kannus.

Kuhu vesi kaob, kui see ära kuivab?

Tänavale või teele vaadates nägid seal vett. Üks tund helge päikesevalgus- ja vesi kaob! Või näiteks nöörile riputatud pesu kuivab päeva lõpuks ära. Kuhu vesi läheb?

Me ütleme, et vesi aurustub. Aga mida see tähendab? Aurustumine on protsess, mille käigus õhus olev vedelik muutub kiiresti gaasiks või auruks. Paljud vedelikud aurustuvad väga kiiresti, palju kiiremini kui vesi. See kehtib alkoholi, bensiini, ammoniaagi kohta. Mõned vedelikud, näiteks elavhõbe, aurustuvad väga aeglaselt.

Mis põhjustab aurustumist? Selle mõistmiseks peab mõistma midagi mateeria olemusest. Meile teadaolevalt koosneb iga aine molekulidest. Nendele molekulidele mõjuvad kaks jõudu. Üks neist on ühtekuuluvus, mis neid üksteise poole tõmbab. Teine on üksikute molekulide termiline liikumine, mis põhjustab nende lahku lendamist.

Kui nakkejõud on suurem, jääb aine tahkesse olekusse. Kui aga soojusliikumine on nii tugev, et ületab kohesiooni, muutub aine või on see gaas. Kui kaks jõudu on ligikaudu tasakaalus, siis on meil vedelik.

Vesi on loomulikult vedelik. Kuid vedeliku pinnal on molekulid, mis liiguvad nii kiiresti, et saavad üle ühtekuuluvusjõu ja lendavad kosmosesse. Molekulide väljapääsu protsessi nimetatakse aurustumiseks.

Miks aurustub vesi kiiremini, kui see on päikese käes või kuumutatud? Mida kõrgem on temperatuur, seda intensiivsem on soojusliikumine vedelikus. See tähendab, et üha rohkem molekule kogub piisavalt kiirust, et ära lennata. Kui kiireimad molekulid lendavad minema, aeglustub ülejäänud molekulide kiirus keskmiselt. Miks järelejäänud vedelikku jahutatakse aurustamisega.

Nii et kui vesi kuivab, on see muutunud gaasiks või auruks ja muutunud õhu osaks.