Kas lemia skysčio garinimo greitį? Veiksniai, turintys įtakos procesui

Mes visi nuo vaikystės visi žinome vieną rimtą gyvenimo faktą. Siekiant atvėsti karštą arbatą, būtina jį išpilti į šalto lėkštelę ir ilgą laiką išpūsti jo paviršių. Kai jums yra šeši ar septyneri metai, tikrai nesvarbu apie fizikos dėsnius, tiesiog juos įvertinkite arba, fiziškai sakydami, paimkite juos už aksiomą. Tačiau, laiku suprantant mokslą, susiduriame su įdomiais akciomų ir nuoseklių įrodymų panašumais, sklandžiai perduodama mūsų vaikų prielaidas į suaugusiųjų teorijas. Tai yra ta pati karšta arbata. Nė vienas iš mūsų negalėjo manyti, kad toks aušinimo būdas yra tiesiogiai susijęs su skysčio išgaravimu.

Proceso fizika

Norint atsakyti į klausimą, kiek priklauso nuo skysčio garavimo greitis, būtina suprasti proceso fiziką. Išgaravimas yra procesas, kai medžiaga pereina iš skysčio agregato būsenos į dujinę būseną. Bet kokia skysta medžiaga, įskaitant labai klampią medžiagą, gali išgaruoti. Išvaizda jūs negalite pasakyti, kad tam tikras želė tipo skystis gali prarasti dalį savo masės dėl garavimo, bet tam tikromis sąlygomis tai būtent taip ir vyksta. Kietas kūnas taip pat gali išgaruoti, tik toks procesas vadinamas sublimacija.

Kaip tai veikia

Pradėjusi suprasti, nuo ko priklauso skysčio garavimo greitis, reikia pradėti nuo to, kad tai endoterminis procesas, ty procesas, vykstantis su šilumos įsisavinimu. Fazinio perėjimo šiluma (išgarinimo šiluma) perduoda energiją medžiagų molekulėms, didina jų greitį ir padidina jų atsiskyrimo tikimybę, o silpnina molekulinės adhezijos jėgą. Atsikratęs medžiagos masės, greičiausi molekulės išsiskleidžia už jo ribų, o medžiaga praranda savo masę. Tokiu atveju skleidžiamos skysčio molekulės akimirksniu išsklaidomos, o po jų išsitraukia fazinio perėjimo procesas, o jų išeiga jau yra dujinėje būsenoje.

Paraiška

Suprasdami skysčio garinimo greitį, galima teisingai reguliuoti jų pagrindu vykstančius technologinius procesus. Pavyzdžiui, oro kondicionieriaus veikimas šilumos keitiklio-garintuve, kuriame virinamas šaltnešis, šiluma iš aušinto kambario arba verdantis vanduo pramoninio katilo viduje, kurio šiluma perduodama į šildymo ir karšto vandens poreikius. Sąlygų, nuo kurių priklauso skysčio garavimo greitis, supratimas, leidžia projektuoti ir gaminti šiuolaikišką ir technologinę kompaktiškų matmenų įrangą su padidėjusiu šilumos perdavimo koeficientu.

Temperatūra

Skystos agregatų būklė yra labai nestabili. Su mūsų žemiškomis n. Y. ("Normalių sąlygų" sąvoka, tinka žmogaus gyvenimui), ji periodiškai linkusi eiti į kietą ar dujinę fazę. Kaip tai atsitiks? Kas lemia skysčio garinimo greitį?

Pagrindinis kriterijus, žinoma, yra temperatūra. Kuo stipresnė mes šildome skysčio, tuo daugiau energijos mes pritraukiame į medžiagos molekules, tuo daugiau molekulinių ryšių mes sulaužome, tuo greičiau pereina fazinis procesas. Apoteozė pasiekiama esant stabiliam burbulo virimui. Atmosferos slėgyje vanduo verda 100 ° C temperatūroje. Puodo paviršius arba, pavyzdžiui, virdulys, kuriame jis virsta, iš pirmo žvilgsnio yra visiškai lygus. Padarius daugybę vaizdų, pamatysime begalę aštrių smailių, kaip kalnuose. Šiluma krypčiai taikoma kiekvienai iš šių smailių, o dėl nedidelio šilumos mainų paviršiaus, vanduo iš karto virsta, sudarantis oro burbuliuką, kuris pakyla iki paviršiaus, kur jis sunaikinamas. Štai kodėl šis virinimas vadinamas burbulu. Taigi vandens garavimo greitis yra didžiausias.

Slėgis

Antrasis svarbus parametras, nuo kurio priklauso skysčio garavimo greitis, yra slėgis. Kai slėgis nukris žemiau atmosferos lygio, vanduo pradeda virti žemesnėje temperatūroje. Šis principas pagrįstas garsių slėginių indų darbais - specialiomis keptuvėmis, kuriose išpumpuotas oras, o vanduo virinamas jau esant 70-80 ° C temperatūrai. Priešingai, didinant slėgį, virimo temperatūra padidėja. Šis naudingas turtas naudojamas tiekiant perkaitintą vandenį iš CHPP į TSC ir ITP, kur, norint išlaikyti perduotos šilumos potencialą, vanduo yra šildomas iki 150-180 laipsnių temperatūros, kai būtina pašalinti galimybę jos virpėjimą vamzdžiais.

Kiti veiksniai

Kitas veiksnys, nuo kurio priklauso skysčio garavimo greitis, yra intensyvus skysčio paviršiaus purškimas, kurio temperatūra yra aukštesnė už oro srauto temperatūrą. Pavyzdžiai gali būti imami iš kasdienio gyvenimo. Vėjas pučia ežero paviršių arba pavyzdys, iš kurio mes pradėjome istoriją: pučiant karštą arbatą, įleistą į lėkštuką. Jis atšaldomas dėl to, kad, atsiliekant nuo pagrindinės medžiagos, molekulės su jais sunaudoja tam tikrą energiją, aušinančios ją. Čia taip pat galite matyti paviršiaus plotą. Lėkštutė yra platesnė nei puodelis, todėl jo kvadratu galima išgauti daugiau vandens.

Garavimo greitį taip pat veikia paties skysčio tipas: kai kurie skysčiai greičiau išgaruoja, o kiti, atvirkščiai, yra lėtesni. Svarbią įtaką garavimo procesui daro aplinkinio oro būklė. Esant aukštam absoliučiam drėgmės kiekiui (labai drėgnam orui, pavyzdžiui, šalia jūros), garavimo procesas vyks lėčiau.