Изпарението е ... Какво е изпаряване: определение, примери

В природата веществата могат да бъдат в едно от трите агрегативни състояния: твърдо, течно и газообразно. Преходът от първия към втория и обратно може да се наблюдава ежедневно, особено през зимата. Превръщането на течността в парата, което е известно като процес на изпаряване, често не се вижда от окото. С привидно незначителна роля тя играе важна роля в човешкия живот. Така че нека да научим повече за това.

Изпарението е това, което е

Всеки път, когато решите да сварите чайник за чай или кафе, можете да наблюдавате как, когато достигне 100 ° C, водата се превръща в пара. Това е практически пример за процеса на изпаряване (прехода на дадено вещество в газообразно състояние).

Образуването на пара има два вида: кипене и изпаряване. На пръв поглед те са идентични, но това е често погрешно схващане.

Изпаряването е изпаряване от повърхността на вещество и кипи от целия му обем.

Изпаряване и кипене: каква е разликата

Въпреки че процесът на изпаряване и кипенето допринасят за преминаването на течност в газообразно състояние, си струва да си припомним две важни разлики между тях.

• Кипенето е активен процес, който протича при определена температура. За всяко вещество, той е уникален и може да се променя само с намаляване на атмосферното налягане. При нормални условия за вряща вода се нуждаете от 100 ° C, за рафинирано слънчогледово масло - 227 ° C, за нерафинирано масло - 107 ° C. Алкохол, за да ври, напротив, се нуждаят от по-ниска температура - 78 ° C. Температурата на изпаряване може да бъде всякаква и тя, за разлика от кипенето, се появява постоянно.
• Втората значителна разлика между процесите е, че по време на кипене, вапоризацията протича по цялата дебелина на течността. Докато изпарението на вода или други вещества се случва само от повърхността им. Между другото, процесът на кипене винаги е едновременно съпроводен с изпарение.

Сублимационен процес

Смята се, че изпаряването е преход от течност към газово агрегатно състояние. В редки случаи обаче, заобикаляйки течността, е възможно изпаряване директно от твърдото вещество в газообразно състояние. Този процес се нарича сублимация.

Тази дума е позната на всеки, който някога е поръчвал чаша или тениска с любима снимка в фото салона. Този вид изпарение се използва за трайно нанасяне на изображение върху тъкан или керамика, в чест на която този вид печат се нарича сублимационен печат.

Също така такова изпаряване често се използва за промишлено сушене на плодове и зеленчуци, приготвяне на кафе.

Въпреки че сублимацията е много по-рядко срещана от изпаряването на течност, понякога тя може да се наблюдава в ежедневието. Така че влажното мокро пране излиза за сушене през зимата - веднага замръзва и става твърдо. Постепенно обаче тази твърдост изчезва и нещата стават сухи. В този случай водата от състоянието на леда, заобикаляйки течната фаза, веднага преминава в пара.

Как се случва изпарението?

Както повечето физични и химични процеси, молекулите играят важна роля в процеса на изпаряване.

В течностите те се намират много близо един до друг, но нямат определено местоположение. Поради това те могат да "пътуват" по цялата площ на флуида и при различни скорости. Това се постига благодарение на факта, че по време на движението те се сблъскват един с друг и скоростта им се променя поради тези сблъсъци. След като станат достатъчно бързи, най-активните молекули могат да се издигнат до повърхността на веществото и, преодолявайки силата на привличане на други молекули, напускат течността. Така се изпарява вода или друго вещество и се генерира пара. Не е ли нещо като ракета, летяща в космоса?

Въпреки че най-активните молекули преминават от течност в пара, останалите им „братя” остават в постоянно движение. Постепенно те придобиват необходимата скорост, за да преодолеят привличането и да преминат към друго състояние на агрегация.

Постепенно и постоянно оставяйки течността, молекулите го използват за тази цел. вътрешна енергия и намалява. И това пряко влияе на температурата на веществото - намалява. Ето защо количеството на охлаждащия чай в чашата е леко намалено.

Условия на изпаряване

Наблюдавайки локвите след дъжда, можете да видите, че някои от тях изсъхват по-бързо, а други по-дълго. Тъй като тяхното изсушаване е процес на изпаряване, чрез този пример е възможно да се разгледат условията, необходими за това.

• Скоростта на изпаряване зависи от вида на изпареното вещество, тъй като всеки от тях има уникални характеристики, които влияят на времето, през което молекулите му напълно преминават в газообразно състояние. Ако оставите отворени 2 идентични бутилки, напълнени със същото количество течност (в един алкохол С2Н5ОН, в другия - вода Н2О), тогава първият контейнер ще се изпразни по-бързо. Тъй като, както е споменато по-горе, температурата на изпарение на алкохола е по-ниска, което означава, че тя ще се изпари по-бързо.
• Втората, от която зависи изпаряването, е температурата на околната среда и точката на кипене на изпареното вещество. Колкото по-висока е първата и по-ниската втора, толкова по-бързо течността може да достигне до нея и да премине в газообразно състояние. Ето защо, при извършване на определени химични реакции, включващи изпаряване, веществата се нагряват специфично.
• Друго условие, при което зависи изпарението, е повърхността на веществото, от което произхожда. Колкото по-голям е, толкова по-бърз е процесът. Имайки предвид различни примери за изпаряване, можете отново да мислите за чая. Често се излива в чинийка, за да се охлади. Там напитката се охлажда по-бързо, тъй като повърхността на течността се увеличава (диаметърът на чинийката е по-голям от диаметъра на чашата).
• И отново за чая. Известен е още един начин да се охлади по-бързо - да се взриви върху него. Как можете да забележите, че наличието на вятър (движение на въздуха) е от какво зависи и изпарението? Колкото по-висока е скоростта на вятъра, толкова по-бързо течните молекули преминават пара.
• Тя влияе и на интензивността на изпаряването на атмосферното налягане: колкото по-ниско е, толкова по-бързо молекулите се движат от едно състояние в друго.

Кондензация и десублимация

След като се превръщат в пара, молекулите не спират да се движат. В новото състояние на агрегация те започват да се сблъскват с молекулите на въздуха. Поради това те понякога могат да се върнат в течно (кондензирано) или твърдо (десублимационно) състояние.

Когато процесите на изпарение и кондензация (десублимация) са еквивалентни един на друг, това се нарича динамично равновесие. Ако едно газообразно вещество е в динамично равновесие със своята течност с подобен състав, то се нарича наситена пара.

Изпаряване и човек

Имайки предвид различни примери за изпарение, не е възможно да не си припомним ефекта от този процес върху човешкото тяло.

Както знаете, при телесна температура от 42,2 ° C, протеинът в кръвта на човека се коагулира, което води до смърт. Човешкото тяло може да се нагрее не само поради инфекция, но и при извършване на физически труд, спортуване или престой в гореща стая.

Тялото успява да поддържа температурата, приемлива за нормална жизнена дейност, благодарение на системата за самоохлаждане - изпотяване. Ако телесната температура се повиши, потта се освобождава през порите на кожата и след това се получава изпарение. Този процес помага да се "изгори" излишната енергия и помага да се охлади тялото и да се нормализира температурата му.

Между другото, затова не бива да вярвате безусловно в реклами, които предлагат пот като основно бедствие на съвременното общество и се опитват да продават всякакви вещества на наивни клиенти, за да се отърват от него. Невъзможно е да се направи потта на тялото по-малко, без да се наруши нормалната му работа, а добър дезодорант може само да маскира неприятната миризма на пот. Ето защо, като се използват антиперспиранти, различни прахове и прахове, можете да причините непоправима вреда на тялото. В края на краищата, тези вещества запушват порите или стесняват отделителните канали на потните жлези и по този начин лишават тялото от способността да контролира температурата си. В случаите, когато все още е необходимо използването на антиперспиранти, трябва първо да се консултирате с Вашия лекар.

Ролята на изпарението в растенията

Както знаете, не само човек е 70% вода, но също и растения, а някои, като репички, и 90%. Ето защо за тях е важно и изпарението.

Водата е един от основните източници на полезни (и вредни) вещества в организма на растението. Въпреки това, за да се абсорбират тези вещества, е необходима слънчева светлина. Това е само в горещите дни, когато слънцето не само може да затопли растението, но и да прегрее, като по този начин го унищожи.

За да се избегне това, представителите на флората могат да се охладят (подобно на човешкия процес на изпотяване). С други думи, при прегряване, растенията изпаряват водата и по този начин се охлаждат. Затова напояването на градини и овощни градини се отделя толкова много внимание през лятото.

Как да използваме изпарението в индустрията и в ежедневието

За химическата и хранителната промишленост изпаряването е незаменим процес. Както бе споменато по-горе, то не само помага да се произведе дехидратация на много продукти (да се изпари влагата от тях), което увеличава техния срок на годност; но също така помага за производството на идеални диетични продукти (по-малко тегло и калории, с по-високо съдържание на хранителни вещества).

Изпарението (особено сублимацията) се използва за пречистване на различни вещества.

Друга област на приложение е климатизацията.

Не забравяйте за лекарства. В края на краищата, процесът на вдишване (вдишване наситен с пара лекарствени препарати) също се основава на процеса на изпаряване.

Опасни изпарения

Но както и при всеки друг процес, той има своите отрицателни страни. В крайна сметка не само полезни вещества, но и смъртоносни, могат да се превърнат в пари и да се вдишат от хора и животни. И най-тъжното е, че те са невидими, което означава, че човек не винаги знае, че е бил изложен на токсин. Затова трябва да избягвате да нямате защитни маски и костюми, в заводи и предприятия, работещи с опасни вещества.

За съжаление вредните изпарения могат да бъдат открити и у дома. В крайна сметка, ако мебели, тапети, линолеум или други предмети са изработени от евтини материали с нарушения на технологиите, те са в състояние да освободи токсините във въздуха, които постепенно ще „отровят“ собствениците си. Следователно, когато купувате нещо, трябва да погледнете сертификата за качество на материалите, от които е направен.