În natură, tehnologie și viața de zi cu zi, observăm adesea transformarea corpurilor lichide și solide în stare gazoasă. Într-o zi senină de vară, bălțile rămase după ploaie și rufele umede se usucă rapid. Scăzând în timp, bucăți de gheață carbonică dispar, bucăți de naftalină „se topesc”, pe care le stropim pe articolele de lână etc. În toate aceste cazuri, se observă vaporizarea - trecerea substanțelor în stare gazoasă - abur.

Există două moduri prin care un lichid să se transforme într-o stare gazoasă: evaporare și fierbere. Evaporarea are loc de pe o suprafață liberă deschisă care separă lichidul de gaz, de exemplu de suprafața unui vas deschis, de suprafața unui rezervor etc. Evaporarea are loc la orice temperatură, dar pentru orice lichid rata acestuia crește odată cu creșterea temperaturii. Volumul ocupat de o anumită masă de substanță crește brusc în timpul evaporării.

Trebuie distinse două cazuri principale. Primul este atunci când evaporarea are loc într-un vas închis și temperatura în toate punctele vasului este aceeași. De exemplu, apa se evaporă în interiorul unui cazan cu abur sau într-un ibric, închis cu un capac, dacă temperatura apei și aburului este sub punctul de fierbere. În acest caz, volumul de abur generat este limitat de spațiul vasului. Presiunea vaporilor atinge o anumită valoare limită la care se află în echilibru termic cu lichidul; un astfel de abur se numește saturat, iar presiunea sa se numește presiunea vaporilor.

Al doilea caz este atunci când spațiul de deasupra lichidului nu este închis; Așa se evaporă apa de pe suprafața iazului. Aici, echilibrul nu este aproape niciodată atins, iar aburul este nesaturat, iar viteza de evaporare depinde de mulți factori.

O măsură a vitezei de evaporare este cantitatea de substanță care iese pe unitatea de timp dintr-o unitate de suprafață liberă a lichidului. John Dalton, fizician și chimist englez, în începutul XIX secolul a constatat că viteza de evaporare este proporțională cu diferența dintre presiunea vaporilor saturați la temperatura lichidului care se evaporă și presiunea reală a vaporilor reali care există deasupra lichidului. Dacă atât lichidul, cât și vaporii sunt în echilibru, atunci viteza de evaporare este zero. Exact, se întâmplă, dar procesul invers - condensarea - are loc și el cu aceeași viteză. Viteza de evaporare depinde, de asemenea, dacă are loc într-o atmosferă calmă sau în mișcare; viteza sa crește dacă vaporii rezultați sunt evacuați de un curent de aer sau pompați de o pompă.

Dacă evaporarea are loc dintr-o soluție lichidă, atunci diferite substanțe se evaporă cu viteze diferite. Viteza de evaporare a unei substanțe date scade odată cu creșterea presiunii gazelor spațiale, cum ar fi aerul. Prin urmare, evaporarea în gol are loc la cea mai mare viteză. Dimpotrivă, prin adăugarea unui gaz inert străin în vas, evaporarea poate fi foarte încetinită. .

În timpul evaporării, moleculele care scapă dintr-un lichid trebuie să învingă atracția moleculelor învecinate și să lucreze împotriva forțelor de tensiune superficială care le țin în stratul de suprafață. Prin urmare, pentru ca evaporarea să aibă loc, căldura trebuie să fie transmisă substanței care se evaporă, trăgând-o din rezerva internă de energie a lichidului însuși sau prin îndepărtarea acesteia de corpurile înconjurătoare. Cantitatea de căldură care trebuie transmisă unui lichid la o anumită temperatură și presiune pentru a-l transforma în vapori la această temperatură și presiune se numește căldură de vaporizare. Presiunea vaporilor crește odată cu creșterea temperaturii, cu atât mai puternică cu atât căldura de evaporare este mai mare.

Dacă lichidul care se evaporă nu este alimentat cu căldură din exterior sau este furnizat insuficient, atunci lichidul se răcește. Prin forțarea unui lichid plasat într-un vas cu pereți neconductivi termici să se evapore intens, este posibil să se realizeze o răcire semnificativă. Conform teoriei cinetice, în timpul evaporării, moleculele mai rapide scapă de la suprafața lichidului, energia medie a moleculelor rămase în lichid scade.

Evaporarea este însoțită de o scădere a cantității de substanță și de o scădere a temperaturii acesteia. Când un lichid se evaporă, unele dintre moleculele cu cea mai rapidă mișcare pot zbura din stratul de suprafață. Aceste molecule au energie cinetică mai mare sau egală cu munca care trebuie efectuată împotriva forțelor de coeziune care le țin în interiorul lichidului. În acest caz, temperatura lichidului, determinată de viteza medie a mișcării aleatorii a moleculelor, scade. O scădere a temperaturii lichidului indică faptul că energie internă lichidul care se evaporă scade. O parte din această energie este cheltuită pentru depășirea forțelor de aderență și pentru efectuarea lucrărilor prin expansiunea aburului împotriva presiunii externe. Pe de altă parte, există o creștere a energiei interne a acelei părți a substanței care s-a transformat în vapori datorită creșterii distanței dintre moleculele de vapori față de distanța dintre moleculele lichide. Prin urmare, energia internă a unei unități de masă de abur este mai mare decât energia internă a unei unități de masă de lichid la aceeași temperatură.

Uneori, evaporarea se mai numește și sublimare, sau sublimare, adică trecerea unui solid într-o stare gazoasă, ocolind stadiul lichid. Aproape toate modelele lor sunt într-adevăr similare. Căldura de sublimare este mai mare decât căldura de evaporare cu aproximativ căldura de fuziune.

La temperaturi sub punctul de topire, presiunea vaporilor saturați a majorității solidelor este foarte scăzută și practic nu există evaporare. Există, totuși, excepții. Astfel, apa la 0 ° C are o presiune a vaporilor saturați de 4,58 mm Hg, iar gheața la - 1 ° C - 4,22 mm Hg. și chiar la - 10°C - 1,98 mm Hg.

Aceste presiuni relativ mari de vapori de apă explică evaporarea ușor de observat gheață tare, în special, binecunoscutul fapt al uscării rufe umedeîn frig. Evaporare solid se poate observa si la evaporare gheata artificiala, naftalină, zăpadă.

Fenomenul de evaporare stă la baza distilării, una dintre metodele comune ale tehnologiei chimice. Distilarea este procesul de separare a amestecurilor lichide multicomponente prin evaporare parțială și condensarea ulterioară a vaporilor. Ca rezultat al acestui proces, amestecurile lichide sunt separate în fracții separate care diferă în compoziție și puncte de fierbere.

Fenomen fizic - fierbere

A doua metodă de vaporizare este fierberea, care se caracterizează, spre deosebire de evaporare, prin faptul că formarea vaporilor are loc nu numai la suprafață, ci în întreaga masă a lichidului. Fierberea devine posibilă dacă presiunea vaporilor saturați a lichidului devine egală cu presiunea exterioară. Prin urmare, acest lichid, fiind sub o presiune exterioară dată, fierbe la o temperatură foarte specifică. De obicei, punctul de fierbere este dat pentru presiunea atmosferică. De exemplu, apa la presiunea atmosferică fierbe la 373 K sau 100°C.

Diferența de puncte de fierbere diverse substanțe este utilizat în tehnologie pentru așa-numita distilare a amestecurilor, componente ale cărora diferă foarte mult în punctul de fierbere, de exemplu, pentru distilarea produselor petroliere.

Dependența punctului de fierbere de presiune se explică prin faptul că presiunea externă împiedică creșterea bulelor de vapori în interiorul lichidului hipertensiune arterială lichidul fierbe la o temperatură mai mare. Când presiunea se schimbă, punctul de fierbere se modifică într-un interval mai larg decât punctul de topire.

Fierberea este un fel deosebit vaporizare, diferită de evaporare. Semne externe fierbere: pe pereţii vasului apar număr mare bule mici; volumul bulelor crește și forța de ridicare începe să afecteze; în interiorul lichidului apar mișcări mai mult sau mai puțin violente și neregulate ale bulelor. Bulele izbucnesc la suprafață Procesul de plutire și distrugere a bulelor umplute cu aer și abur pe suprafața unui lichid se caracterizează prin fierbere. Lichidele au propriile lor puncte de fierbere.

Bulele care se formează atunci când un lichid fierbe cel mai ușor apar din bulele de aer sau din alte gaze prezente în mod normal în lichid. Astfel de bule - centre de fierbere - se lipesc adesea de pereții vasului, astfel încât fierberea începe mai devreme la pereți.

Bulele de aer conțin vapori de apă. Datorită numeroaselor bule, suprafața de evaporare a lichidului crește brusc. Formarea aburului are loc pe întregul volum al vasului. Prin urmare trăsături caracteristice fierbere: fierbere, o creștere bruscă a cantității de abur, oprirea creșterii temperaturii până la fierbere completă.

Dar dacă lichidul nu conține gaze, atunci formarea de bule de vapori în el este dificilă. Un astfel de lichid poate fi supraîncălzit, adică încălzit peste punctul de fierbere fără ca acesta să fiarbă. Dacă într-un astfel de lichid supraîncălzit este introdusă o cantitate nesemnificativă de gaz sau particule solide, la suprafața cărora a aderat aerul, acesta va fierbe instantaneu exploziv. Temperatura lichidului scade la punctul de fierbere. Astfel de fenomene pot provoca explozii în cazanele de abur, deci trebuie prevenite. În 1924, F. Kendrick și colegii săi au reușit să încălzi apa lichidă la 270°C la presiunea atmosferică normală. La această temperatură, presiunea de echilibru a vaporilor de apă este de 54 atm. Din cele de mai sus rezultă că procesele de fierbere pot fi controlate prin creșterea sau scăderea presiunii, precum și prin reducerea numărului de „semințe”. Cercetările moderne au arătat că, în mod ideal, apa este încălzită la aproximativ 300 °C, după care devine instantaneu tulbure și explodează pentru a forma un amestec de abur și apă cu expansiune rapidă.

Astfel, fierberea, ca și evaporarea, este vaporizare. Evaporarea are loc de la suprafața unui lichid la orice temperatură și orice presiune exterioară, iar fierberea este vaporizarea în întreg volumul lichidului la o temperatură specifică fiecărei substanțe, în funcție de presiunea exterioară.

Pentru a se asigura că temperatura lichidului care se evaporă nu se modifică, lichidului trebuie furnizate anumite cantități de căldură. O mărime fizică care arată cantitatea de căldură necesară pentru a transforma un lichid cu o masă de 1 kg în vapori fără modificarea temperaturii se numește căldură specifică de vaporizare. Această valoare este desemnată cu litera L și măsurată J/kg. = J/kg

Condensarea aburului este procesul opus de vaporizare. Fenomenul de vaporizare și condensare explică ciclul apei în natură, formarea de ceață și rouă.

Cantitatea de căldură pe care aburul o eliberează la condensare este determinată de aceeași formulă. = J

S-a stabilit experimental că, de exemplu, căldură specifică vaporizarea apei la 100°C este de 2,3 106 J/kg, adică pentru a transforma apa cu masa de 1 kg în abur la punctul de fierbere de 100°C este nevoie de 2,3 106 J de energie.

Umiditate

Datorită tuturor tipurilor de evaporare, atmosfera planetei noastre conține o cantitate imensă de vapori de apă, mai ales în straturile cele mai apropiate de pământ. Prezența vaporilor de apă în aer este o condiție necesară pentru existența vieții pe glob. Cu toate acestea, pentru animal și floră Atât aerul uscat, cât și cel prea umed sunt nefavorabile. Se creează umiditate moderată a aerului conditie necesara pentru viața și activitatea umană normală. Excesul de umiditate este dăunător pentru o serie de procese de producție, în timpul depozitării produselor și materialelor. Cum se estimează gradul de umiditate a aerului, de ex. cantitatea de vapori de apa pe care o contine? Această evaluare este deosebit de importantă pentru prognoza meteo, deoarece conținutul de vapori de apă din atmosferă este unul dintre cei mai importanți factori care determină vremea. Fără cunoștințe despre umiditatea aerului, este imposibil să se facă o prognoză a condițiilor meteorologice, atât de necesare pentru agricultură, transportul și o serie de alte sectoare ale economiei naționale. Pentru a afla cât de mult abur este conținut în aer, în principiu, treceți un anumit volum de aer printr-o substanță care absoarbe vaporii de apă și, astfel, găsiți masa de abur conținută în 1 m3 de aer.

Valoarea măsurată prin cantitatea de vapori de apă conținută în 1 cm3 de aer se numește umiditate absolută a aerului. Cu alte cuvinte, umiditatea absolută a aerului este măsurată prin densitatea vaporilor de apă din aer.

În practică, este foarte dificil de măsurat cantitatea de abur conținută în 1 m3 de aer. Dar s-a dovedit că valoarea numerică a umidității absolute diferă puțin de presiunea parțială a vaporilor de apă în aceleași condiții, măsurată în milimetri de mercur. Presiunea parțială a unui gaz se măsoară mult mai simplu, prin urmare, în meteorologie, umiditatea absolută a aerului este de obicei numită presiunea parțială a vaporilor de apă conținută în acesta la o anumită temperatură, măsurată în milimetri de mercur.

Dar, cunoscând umiditatea absolută a aerului, este încă imposibil de determinat cât de uscat sau umed este, deoarece aceasta din urmă depinde și de temperatură. Dacă temperatura este scăzută, atunci o anumită cantitate de vapori de apă din aer poate fi foarte aproape de saturație, de exemplu. aerul va fi umed. La temperaturi mai ridicate, aceeași cantitate de vapori de apă este departe de a fi saturată, iar aerul este uscat.

Pentru a aprecia gradul de umiditate a aerului, este important să știți dacă vaporii de apă din acesta sunt aproape sau departe de starea de saturație. În acest scop, este introdus conceptul de umiditate relativă.

Umiditatea relativă a aerului este o valoare măsurată prin raportul dintre umiditatea absolută și cantitatea de abur necesară pentru a satura 1 m 3 de aer la acea temperatură. De obicei este exprimat ca procent. Cu alte cuvinte, umiditatea relativă a aerului arată ce procent de umiditate absolută este din densitatea vaporilor de apă care saturează aerul la o anumită temperatură:

În meteorologie, umiditatea relativă este o mărime măsurată prin raportul dintre presiunea parțială a vaporilor de apă. Conținut în aer, presiunea vaporilor de apă saturând aerul la aceeași temperatură.

Umiditatea relativă a aerului depinde nu numai de umiditatea absolută, ci și de temperatură. Dacă cantitatea de vapori de apă din aer nu se modifică, atunci odată cu scăderea temperaturii, umiditatea relativă crește, deoarece cu cât temperatura este mai mică, cu atât vaporii de apă sunt mai aproape de saturație. Pentru a calcula umiditatea relativă, utilizați valorile date în tabelele corespunzătoare

Apa este un solvent

Apa este un solvent bun. Soluțiile sunt sisteme omogene formate din molecule de solvent și particule de dizolvat, între care au loc interacțiuni fizice și chimice. De exemplu: agitarea mecanică este un fenomen fizic, încălzirea la dizolvarea acidului sulfuric în apă este un fenomen chimic.

Suspensiile sunt suspensii în care particulele mici de materie solidă sunt distribuite uniform între moleculele de apă. De exemplu: un amestec de argilă și apă.

Emulsiile sunt suspensii în care mici picături de lichid sunt distribuite uniform între moleculele altui lichid. De exemplu: agitarea kerosenului, benzinei și ulei vegetal cu apa.

O soluție în care o substanță dată nu se mai dizolvă la o anumită temperatură se numește saturată, iar o soluție în care substanța poate fi încă dizolvată se numește nesaturată.

Solubilitatea este determinată de masa unei substanțe, masa unei substanțe capabilă să se dizolve în 1000 ml de solvent la o anumită temperatură.

Fracția de masă a unei substanțe dizolvate este raportul dintre masa substanței dizolvate și masa soluției.

Fierberea este un proces rapid, iar în scurt timp nu rămâne nicio urmă de apă clocotită se transformă în abur.

Dar există un alt fenomen de transformare a apei sau a altui lichid în abur - aceasta este evaporarea. Evaporarea are loc la orice temperatură, indiferent de presiune, care în condiții normale este întotdeauna apropiată de 760 mmHg. Artă. Evaporarea, spre deosebire de fierbere, este un proces foarte lent. O sticlă de apă de colonie pe care am uitat să o închidem va fi goală în câteva zile; o farfuria cu apa va sta mai mult, dar mai devreme sau mai tarziu se va dovedi uscata.

Aerul joacă un rol major în procesul de evaporare. În sine, nu împiedică evaporarea apei. De îndată ce deschidem suprafața lichidului, moleculele de apă vor începe să se miște în cel mai apropiat strat de aer.

Densitatea vaporilor din acest strat va crește rapid; După o perioadă scurtă de timp, presiunea vaporilor va deveni egală cu elasticitatea caracteristică temperaturii mediului. În acest caz, presiunea vaporilor va fi exact aceeași ca în absența aerului.

Trecerea aburului în aer nu înseamnă, desigur, o creștere a presiunii. Presiunea totală în spațiul de deasupra suprafeței apei nu crește, crește doar ponderea acestei presiuni care este preluată de abur și, în consecință, scade ponderea aerului care este deplasat de abur.

Deasupra apei este abur amestecat cu aer; deasupra sunt straturi de aer fara abur. Se vor amesteca inevitabil. Vaporii de apă se vor deplasa continuu în straturile superioare, iar în locul lor, aerul care nu conține molecule de apă va intra în stratul inferior. Prin urmare, în stratul cel mai apropiat de apă, locurile vor fi întotdeauna eliberate pentru noi molecule de apă. Apa se va evapora continuu, menținând presiunea vaporilor de apă la suprafață egală cu elasticitatea, iar procesul va continua până când apa s-a evaporat complet.

Am început cu exemplul de colonie și apă. Este bine cunoscut faptul că se evaporă cu viteze diferite. Eterul se evaporă extrem de repede, alcoolul se evaporă destul de repede, iar apa mult mai încet. Vom înțelege imediat ce se întâmplă aici dacă găsim în cartea de referință valorile presiunii de vapori a acestor lichide, să zicem, la temperatura camerei. Iată cifrele: eter - 437 mm Hg. Art., alcool - 44,5 mm Hg. Artă. și apă - 17,5 mm Hg. Artă.

Cu cât elasticitatea este mai mare, cu atât sunt mai mulți vapori în stratul de aer adiacent și lichidul se evaporă mai repede. Știm că presiunea vaporilor crește odată cu creșterea temperaturii. Este clar de ce viteza de evaporare crește odată cu încălzirea.

Viteza de evaporare poate fi influențată în alt mod. Dacă vrem să ajutăm la evaporare, trebuie să îndepărtăm rapid vaporii din lichid, adică să grăbim amestecarea aerului. De aceea, evaporarea este foarte accelerată prin suflarea lichidului. Apa, deși are o presiune a vaporilor relativ scăzută, va dispărea destul de repede dacă farfuria este plasată în vânt.

Este de înțeles, așadar, de ce un înotător care iese din apă simte frig în vânt. Vântul accelerează amestecarea aerului cu aburul și, prin urmare, accelerează evaporarea, iar corpul uman este forțat să renunțe la căldură pentru evaporare.

Bunăstarea unei persoane depinde de faptul că în aer există mulți sau puțini vapori de apă. Atât aerul uscat, cât și cel umed sunt neplăcute. Umiditatea este considerată normală când este de 60%. Aceasta înseamnă că densitatea vaporilor de apă este de 60% din densitatea vaporilor de apă saturati la aceeași temperatură.

Dacă aerul umed este răcit, în cele din urmă presiunea vaporilor de apă din acesta va fi egală cu presiunea vaporilor la acea temperatură. Aburul va deveni saturat și va începe să se condenseze în apă pe măsură ce temperatura scade și mai mult. Roua dimineții care umezește iarba și frunzele apare tocmai datorită acestui fenomen.

La 20°C, densitatea vaporilor de apă saturați este de aproximativ 0,00002 g/cm3. Ne vom simți bine dacă există 60% din acest număr de vapori de apă în aer - asta înseamnă doar puțin mai mult de o sută de miimi de gram la 1 cm 3.

Deși această cifră este mică, va duce la cantități impresionante de abur pentru cameră. Este ușor de calculat că într-o cameră de dimensiuni medii, cu o suprafață de 12 m2 și o înălțime de 3 m, aproximativ un kilogram de apă se poate „încadra” sub formă de abur saturat.

Aceasta înseamnă că, dacă o astfel de cameră este închisă etanș și este plasat un butoi deschis de apă, un litru de apă se va evapora, indiferent de capacitatea butoiului.

Este interesant să comparăm acest rezultat pentru apă cu cifrele corespunzătoare pentru mercur. La aceeași temperatură de 20°C, densitatea vaporilor saturati de mercur este de 10 -8 g/cm 3 .

În camera despre care tocmai am discutat, nu va încăpea mai mult de 1 g de vapori de mercur.

Apropo, vaporii de mercur sunt foarte otrăvitori, iar 1 g de vapori de mercur poate dăuna grav sănătății oricărei persoane. Când lucrați cu mercur, trebuie să vă asigurați că nici cea mai mică picătură de mercur nu se varsă.

Toată lumea știe că, dacă întindeți rufele spălate, acestea se vor usca. Și este, de asemenea, evident că un trotuar umed va deveni cu siguranță uscat după ploaie.

Evaporarea este procesul prin care un lichid se transformă treptat în aer sub formă de vapori sau gaz. Toate lichidele se evaporă la viteze diferite. Alcoolul, amoniacul și kerosenul se evaporă mai repede decât apa.

Există două forțe care acționează asupra moleculelor care alcătuiesc toate substanțele. Prima este coeziunea care îi ține împreună. Celălalt este mișcarea termică a moleculelor, care le determină să se despartă în direcții diferite. Când aceste două forțe sunt echilibrate, avem un lichid.

Pe suprafața unui lichid, moleculele sale sunt în mișcare. Aceste molecule, care se mișcă mai repede decât vecinii lor de dedesubt, pot zbura în aer, depășind forțele de aderență. Aceasta este evaporarea.

Când lichidul este încălzit, evaporarea are loc mai rapid. Acest lucru se întâmplă deoarece într-un lichid cald viteza de mișcare moleculară este mai mare, mai multe molecule au șansa de a părăsi lichidul. Nu există evaporare într-un vas închis. Acest lucru se întâmplă deoarece numărul de molecule dintr-o pereche atinge un anumit nivel. Atunci numărul de molecule care părăsesc lichidul va fi egal cu numărul de molecule care se întorc în el. Când se întâmplă acest lucru, putem spune că aburul a atins punctul de saturație.

Când aerul de deasupra lichidului se mișcă, viteza de evaporare crește. Cu cât suprafața lichidului care se evaporă este mai mare, cu atât evaporarea are loc mai rapid. Apa într-o tigaie rotundă se va evapora mai repede decât într-o ulcior înalt.

Unde se duce apa când se usucă?

Privind afară sau privind drumul, ai văzut apă acolo. O oră de strălucire lumina soarelui- si apa dispare! Sau, de exemplu, rufele atârnate pe o linie se usucă până la sfârșitul zilei. Unde se duce apa?

Spunem că apa se evaporă. Dar ce înseamnă asta? Evaporarea este procesul prin care un lichid din aer devine rapid gaz sau vapori. Multe lichide se evaporă foarte repede, mult mai repede decât apa. Acest lucru se aplică alcoolului, benzinei și amoniacului. Unele lichide, cum ar fi mercurul, se evaporă foarte lent.

Ce cauzează evaporarea? Pentru a înțelege acest lucru, trebuie să înțelegeți ceva despre natura materiei. Din câte știm, fiecare substanță este formată din molecule. Două forțe acționează asupra acestor molecule. Una dintre ele este coeziunea, care îi atrage unul către celălalt. Celălalt este mișcarea termică a moleculelor individuale, care le determină să se despartă.

Dacă forța de lipire este mai mare, substanța rămâne în stare solidă. Dacă mișcarea termică este atât de puternică încât depășește coeziunea, atunci substanța devine sau este un gaz. Dacă cele două forțe sunt aproximativ echilibrate, atunci avem un lichid.

Apa, desigur, este un lichid. Dar pe suprafața unui lichid există molecule care se mișcă atât de repede încât înving forța de aderență și zboară în spațiu. Procesul de plecare a moleculelor se numește evaporare.

De ce apa se evaporă mai repede când este expusă la soare sau este încălzită? Cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai intensă mișcarea termică în lichid. Aceasta înseamnă că tot mai multe molecule câștigă suficientă viteză pentru a zbura. Pe măsură ce cele mai rapide molecule zboară, viteza moleculelor rămase încetinește în medie. De ce lichidul rămas se răcește prin evaporare?

Deci, atunci când apa se usucă, înseamnă că s-a transformat în gaz sau vapori și a devenit parte din aer.

Ca în orice alt lichid, există energie a cărei energie le permite să depășească atracția intermoleculară. Aceste molecule accelerează cu forță și zboară la suprafață. Prin urmare, dacă acoperiți un pahar cu apă cu un șervețel de hârtie, după un timp va deveni puțin umed. Dar evaporarea apei are loc la viteze diferite în condiții diferite. Caracteristicile fizice cheie care influențează viteza acestui proces și durata acestuia sunt densitatea substanței, temperatura, suprafața, prezența cu cât este mai mare densitatea substanței, cu atât moleculele sunt mai aproape una de cealaltă. Aceasta înseamnă că le este mai dificil să depășească atracția intermoleculară și zboară la suprafață în număr mult mai mic. Daca asezati doua lichide cu densitati diferite (de exemplu, apa si metil) in aceleasi conditii, cel cu o densitate mai mica se va evapora mai repede. Densitatea apei este de 0,99 g/cm3, iar densitatea metilului este de 0,79 g/cm3. Prin urmare, metanolul se va evapora mai repede. Un factor la fel de important care influențează rata de evaporare a apei este temperatura. După cum sa menționat deja, evaporarea are loc la orice temperatură, dar pe măsură ce crește, viteza de mișcare a moleculelor crește, iar acestea lasă lichidul în număr mai mare. Prin urmare arderea apă se evaporă mai repede decât apa rece. Intensitatea evaporării apei depinde și de suprafața acesteia. Apa turnată într-o sticlă cu gât îngust se va evapora deoarece... moleculele ejectate se vor așeza pe pereții sticlei înclinându-se în partea de sus și se vor rostogoli înapoi. Iar moleculele de apă din farfurie vor părăsi liber lichidul Procesul de evaporare se va accelera semnificativ dacă curenții de aer se deplasează pe suprafața de la care are loc evaporarea. Faptul este că, pe lângă moleculele care părăsesc lichidul, se întorc înapoi. Și cu cât circulația aerului este mai puternică, cu atât mai puține molecule cad înapoi în apă. Aceasta înseamnă că volumul său va scădea rapid.

Surse:

• evaporarea apei

Oamenii de știință sunt interesați de diferitele proprietăți ale apei de mulți ani. Apa poate fi în diferite stări - solidă, lichidă și gazoasă. La temperatura medie normală, apa apare ca un lichid. Puteți să-l beți și să udați plantele cu el. Apa se poate răspândi și ocupa anumite suprafețe și ia forma vaselor în care se află. Deci, de ce este apa lichidă?

Apa are o structură specială datorită căreia ia forma unui lichid. Se poate turna, curge și picura. În cristale solide există o structură strict ordonată. În substanțele gazoase, structura este exprimată ca haos complet. Apa este o structură intermediară între o substanță gazoasă. Particulele din structura apei sunt situate la distanțe scurte unele de altele și sunt relativ ordonate. Dar, pe măsură ce particulele se îndepărtează unele de altele în timp, ordinea structurii dispare rapid.

Forțele de influență interatomică și intermoleculară determină distanța medie dintre particule. Moleculele de apă sunt formate din atomi de oxigen și hidrogen, unde atomii de oxigen ai unei molecule sunt atrași de atomii de hidrogen ai altei molecule. Se formează legături de hidrogen, ceea ce conferă apei anumite proprietăți de fluiditate, în timp ce structura apei în sine este aproape identică cu structura cristalului. Cu ajutorul a numeroase experimente, apa însăși își stabilește propria structură într-un volum liber.

Când apa se combină cu suprafețele solide, structura apei începe să se combine cu structura suprafeței. Deoarece structura stratului adiacent de apă rămâne neschimbată, proprietățile sale fizice încep să se schimbe. Vâscozitatea apei se modifică. Devine posibil să se dizolve substanțe cu o anumită structură și proprietăți. Apa este inițial un lichid limpede, incolor. Proprietăți fizice apa poate fi numită anormală, deoarece are un punct de fierbere și de îngheț destul de ridicat.

Apa are tensiune superficială. De exemplu, are un anormal temperaturi ridicateîngheț și fierbere, precum și tensiunea superficială. Ratele specifice de evaporare și topire ale apei sunt semnificativ mai mari decât cele ale oricăror alte substanțe. Caracteristica uimitoare este că densitatea apei este mai mare decât densitatea gheții, ceea ce permite gheții să plutească pe suprafața apei. Toate aceste minunate proprietăți ale apei ca lichid sunt din nou explicate prin existența în ea a acelor legături de hidrogen prin care moleculele sunt conectate.

Structura unei molecule de apă de trei atomi în proiecția geometrică a unui tetraedru duce la apariția unei atracție reciprocă foarte puternică a moleculelor de apă unele față de altele. Totul este legat de legăturile de hidrogen ale moleculelor, deoarece fiecare moleculă poate forma patru legături de hidrogen absolut identice cu alte molecule de apă. Acest fapt explică faptul că apa este lichidă.

Nu este un secret că apă dulce pe