Ce este definiția evaporării. De ce se evaporă lichidul la orice temperatură? Adăugați prețul în baza de date de comentarii. Procesul de evaporare în natură

04.07.2023

Cel mai interesant proces care are loc pe planeta noastră este procesul. La urma urmei, ciclul apei în natură este o masă de diferite stări de tranziție ale apei, care se transformă fără probleme una în alta și, în general, formează un cerc vicios. Ne putem aminti multe exemple interesante care vor ajuta la evaluarea capacității apei de a se mișca pe planetă, deoarece mase de aer cu picături de apă se deplasează constant și continuu pe tot globul. Adică, căderea la pământ este în mod constant diferită. Aici puteți vedea și unicitatea apei. Dar să ne uităm la procesul de evaporare mai detaliat.

Puțină fizică

Apă la orice temperatură. Spre deosebire de fierbere, în care moleculele de apă părăsesc cea mai mare parte a lichidului datorită energiei lor cinetice, evaporarea are loc „voluntar”. Adică energia cinetică este mică, dar separarea are loc datorită unui mic exces. Cu cât diferența de temperatură dintre apă și aerul din jur este mai mică, cu atât mai puține molecule de apă vor fi eliberate în aer. Desigur, o explicație simplă nu poate arăta întotdeauna exact ce se întâmplă exact cu apa în astfel de perioade, dar merită remarcat faptul că unele aspecte ale evaporării ajută o persoană să trăiască mai ușor.

De exemplu, calcularea suprafeței lichidului care trebuie să se răcească vă va ajuta să estimați cât timp va dura apa să se răcească. De exemplu, apa dintr-o ceașcă se va răci mai lent decât apa dintr-o farfurie. Și totul datorită faptului că zona este mai mare. La urma urmei, numărul de molecule care, în medie, se desprind de masa totală de apă este același pe unitatea de suprafață. Aceasta înseamnă că, cu cât suprafața este mai mare, cu atât mai multe molecule vor „zbura” din apă și, împreună cu energia cinetică medie, vor elimina și temperatura lichidului. Dificil? Ce puteți face, aceasta este descrierea fizică a procesului de evaporare. Și conține multe secrete.

Parametri, evaporarea apei

Particularitatea evaporării este că calculul suprafeței poate arăta nu numai viteza de răcire a lichidului, ci și cât de repede ceva situat deasupra umidității este saturat cu umiditate. În plus, există și un punct important. Calculul suprafeței lichidului care se evaporă într-o cameră arată cât de repede poate fi atinsă o anumită umiditate. Și deși rezultatul final constă din mai mulți parametri, cel principal (rata de evaporare) poate fi obținut doar prin calcularea suprafeței.

Ce altceva poate afecta evaporarea apei? Desigur, umiditatea aerului. Calculul suprafeței apei, diferența de temperatură și valoarea numerică a umidității. Toți acești parametri, înmulțiți cu un anumit coeficient, vor da același rezultat în care camera este umplută cu cantitatea necesară de umiditate fără prea mult efort. Cu cât diferența de parametri este mai mare, cu atât va avea loc o evaporare mai rapidă. Dacă umiditatea din cameră este aproape de 100%, atunci nu ar trebui să așteptați evaporarea: moleculele de apă din aerul saturat pur și simplu nu au unde să meargă.

Ce tipuri de suprafete exista?

Deci, să trecem la ceea ce se poate numi calculul suprafeței. Aceasta este găsirea suprafeței lichidului care se evaporă în prezent. Și toate lichidele, fără excepție, se evaporă. Pentru acest calcul se folosesc formule planimetrice clasice din geometrie. Ovale, cercuri, pătrate și dreptunghiuri. Având în vedere că recipientele pentru lichide pot avea aspect complet diferite, merită să aveți în stoc un număr suficient de formule pentru a efectua calcule matematice.

Dacă cunoașteți zona, puteți determina cu ușurință rata și gradul de evaporare. Prin urmare, pentru cei care au încredere în beneficiile umidității interioare, acest lucru este foarte important. Folosește formule, calculează suprafața și creează un climat unic în apartamentul tău.

Fiecare reprezentant al regnului florei evaporă cantități impresionante de umiditate. Apa este necesară plantelor pentru a desfășura procesele de viață și este absorbită de acestea prin sistemul radicular. Este pompat de-a lungul tulpinilor în frunze, de unde, în consecință, se evaporă. După cum arată cercetările științifice, plantele absorb doar 3% din apa care le este furnizată, iar restul se evaporă.

Procesul de evaporare a apei de la suprafața plantelor se numește transpirație. De fapt, aceasta este eliminarea unui organism viu de excesul de apă, precum și un analog al transpirației la reprezentanții regnului animal. Partea principală a plantelor evaporă apa din spatele frunzelor, unde există celule verzi speciale (stomate), care formează mici goluri între ele.

Rolul evaporării apei în viața plantelor

Când o plantă absoarbe apă, ea absoarbe diverse componente minerale din lichid. Nu sunt foarte multe în apă însăși, așa că un volum mare de lichid este condus prin tulpini pe zi. Treptat, din cauza presiunii rădăcinilor, nivelul apei din plantă crește, iar aceasta intră în frunze, de unde se evaporă.
Prin evaporarea lichidului, planta se poate răci singură. Acest lucru se datorează efectului capacității termice maxime a apei. Dacă un reprezentant al florei este în soare pentru o lungă perioadă de timp, începe transpirația automată, iar vaporii de apă transportă excesul de căldură cu ei.
Evaporarea umidității este, de asemenea, o necesitate pentru plante, deoarece apa trebuie să se ridice pentru a efectua diferite procese biochimice, cum ar fi fotosinteza.

Pentru mediu, și în special pentru oameni, evaporarea apei de către plante este, de asemenea, foarte semnificativă. Intensitatea acestui fenomen, de exemplu, reduce valoarea nutritivă și gustul culturilor agricole. Cu cât umiditatea se evaporă mai des, cu atât solul devine mai sărac, eliberând constant apă îmbogățită cu componente minerale. De aici apare nevoia de îmbunătățire regulată a terenurilor și de fertilizare a acestora.

Procesul de evaporare a apei de către o plantă

După cum sa menționat deja, evaporarea apei este posibilă datorită prezenței stomatelor pe frunze. Numărul lor în fiecare organism nu este același și este determinat de habitatul și caracteristicile unui anumit reprezentant al florei (nivelul apei în celule, vârsta, presiunea osmotică a sevei celulare). Intensitatea evaporării umidității depinde și de prezența umbrei, a maselor de aer și a nivelului apei din sol.

Când o plantă acumulează excesul de apă, stomatele se extind, iar celulele lor formează găuri din care ies vaporii de apă. În spațiile intercelulare, lichidul este întotdeauna în stare de vapori, dar poate părăsi frunza doar când stomatele sunt deschise. De obicei, procesul de transpirație are loc în timpul zilei când stomatele sunt deschise automat. Dar dacă o plantă suferă de secetă, își schimbă regimul și minimizează evaporarea apei.

Plantele care cresc în climă caldă, precum tropicele, au întotdeauna frunze mari, astfel încât cantitatea maximă de apă să se evapore de la suprafața lor într-un timp scurt. În climatul rece sau uscat, este adevărat invers. De asemenea, dacă planta nu este interesată să scape în mod regulat de excesul de apă, frunzele sale în procesul de evoluție devin acoperite cu un înveliș ceros sau vilozități mici. Nu este neobișnuit ca frunzele să fie ondulate în lumina soarelui pentru a reduce evaporarea.

Angiospermele evaporă apa nu numai din spate, ci și din partea din față a lamelor frunzelor. Acest lucru se datorează faptului că stomatele sunt situate pe ambele părți, dar partea inferioară a frunzei este aproape întotdeauna în apă și evaporarea este imposibilă.

elevă a clasei 9B Chernyshova Kristina MBOU Școala Gimnazială Nr.27 din Stavropol.

Tema acestei lucrări de cercetare este de a studia dependența vitezei de evaporare de diferite condiții externe. Această problemă rămâne relevantă în diverse domenii tehnologice și în natura din jurul nostru. Este suficient să spunem că ciclul apei în natură are loc prin fazele de evaporare și condensare volumetrică. Ciclul apei determină, la rândul său, fenomene atât de importante precum influența solară asupra planetei sau pur și simplu existența normală a ființelor vii în general.

Ipoteză: viteza de evaporare depinde de tipul de substanță, de suprafața lichidului și de temperatura aerului, de prezența curenților de aer în mișcare deasupra suprafeței sale.

Descarca:

Previzualizare:

INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT BUGETAR MUNICIPAL

ȘCOALA GENERALĂ Nr 27

Muncă de cercetare:

„Evaporarea și factorii care influențează acest proces”

Completat de: elev clasa 9B

Chernyshova Kristina.

Profesor: Vetrova L.I.

Stavropol

2013

I.Introducere……………………………………………………………………………………………………….3

II Partea teoretică………………………………………………………………….4

1. Principii de bază ale teoriei cinetice moleculare…………4

2. Temperatura………………………………………………………..………...6

3. Caracteristicile stării lichide a unei substanțe…………………………………7

4. Energia internă……………………………………………………..……..8

5. Evaporarea………………………………………………………………………………..10

III.Partea de cercetare………………………………………..………..14

IV.Concluzie………………………………………………………………………………………………..21

V. Literatură……………………………………………………………………………….22

Introducere

Evaporarea este utilizată pe scară largă în practica industrială pentru purificarea substanțelor, uscarea materialelor, separarea amestecurilor lichide și aer condiționat. Răcirea prin evaporare cu apă este utilizată în sistemele de alimentare cu apă circulantă ale întreprinderilor.

La motoarele cu carburator și diesel, distribuția dimensiunilor particulelor de combustibil determină viteza lor de ardere și, prin urmare, procesul de funcționare a motorului. Ceața de condensare nu numai că formează vapori de apă în timpul arderii diferiților combustibili, dar se formează multe nuclee de condensare, care pot servi drept centre de condensare pentru alți vapori. Aceste procese complexe determină eficiența motoarelor și pierderile de combustibil. Obținerea celor mai bune rezultate în studiul acestor fenomene ar putea servi drept informație pentru mișcarea progresului tehnic în țara noastră.

Asa de , scopul acestei lucrări- explorați dependența vitezei de evaporare de diverși factori de mediu și, folosind grafice și observații atente, observați modele.

Ipoteză : viteza de evaporare depinde de tipul de substanță, de suprafața lichidului și de temperatura aerului, de prezența curenților de aer în mișcare deasupra suprafeței sale.

La efectuarea cercetării, am folosit diverse instrumente simple, cum ar fi un termometru, precum și resurse de internet și altă literatură.

II Partea teoretică.

1. Principii de bază ale teoriei cinetice moleculare

Proprietățile substanțelor găsite în natură și tehnologie sunt diverse și variate: sticla este transparentă și fragilă, iar oțelul este elastic și opac, cuprul și argintul sunt buni conductori de căldură și electricitate, dar porțelanul și mătasea sunt rele etc.

Care este structura internă a oricărei substanțe? Este solid (continuu) sau are o structură granulară (discretă), asemănătoare cu structura unui morman de nisip?

Întrebarea structurii materiei a fost pusă încă din Grecia Antică, dar lipsa datelor experimentale a făcut imposibilă rezolvarea acesteia și pentru o lungă perioadă de timp (peste două mii de ani) nu a fost posibil să se verifice presupunerile geniale despre structura materiei. exprimată de vechii gânditori greci Leucip și Democrit (460-370 î.Hr.), care au învățat că totul în natură este format din atomi în mișcare continuă. Învățătura lor a fost ulterior uitată, iar în Evul Mediu, materia era deja considerată continuă, iar schimbările și stările corpurilor erau explicate cu ajutorul lichidelor fără greutate, fiecare dintre acestea personificand o anumită proprietate a materiei și puteau atât să intre, cât și să iasă din corp. . De exemplu, se credea că adăugarea de calorii într-un corp determină încălzirea acestuia; dimpotrivă, răcirea corpului are loc datorită fluxului de calorii etc.

La mijlocul secolului al XVII-lea. Omul de știință francez P. Gassendi (1592-1655) a revenit la opiniile lui Democrit. El credea că există substanțe în natură care nu pot fi descompuse în componente mai simple. Astfel de substanțe se numesc acum elemente chimice, de exemplu hidrogen, oxigen, cupru etc. Potrivit lui Gassendi, fiecare element este format din atomi de un anumit tip.

Există relativ puține elemente diferite în natură, dar atomii lor, combinându-se în grupuri (printre ei pot fi atomi identici), dau cea mai mică particulă dintr-un nou tip de substanță - o moleculă. În funcție de numărul și tipul de atomi dintr-o moleculă, se obțin substanțe cu proprietăți variate.

În secolul al XVIII-lea Au apărut lucrările lui M.V. Lomonosov, punând bazele teoriei cinetice moleculare a structurii materiei. Lomonosov a luptat decisiv pentru expulzarea din fizică a lichidelor fără greutate, cum ar fi calorice, precum și a atomilor de frig, mirosuri etc., care erau utilizate pe scară largă la acea vreme pentru a explica fenomenele corespunzătoare. Lomonosov a demonstrat că toate fenomenele sunt explicate în mod natural prin mișcarea și interacțiunea moleculelor de materie. - |La începutul secolului al XIX-lea, omul de știință englez D. Dalton (1766-1844) a arătat că, folosind doar idei despre atomi și molecule, este posibilă derivarea și explicarea legilor chimice cunoscute din experimente. Astfel, el a fundamentat științific structura moleculară a materiei. După lucrările lui Dalton, existența atomilor și a moleculelor a fost recunoscută de marea majoritate a oamenilor de știință.

Până la începutul secolului al XX-lea. au fost măsurate dimensiunile, masele și vitezele de mișcare a moleculelor de materie, s-a determinat localizarea atomilor individuali în molecule, într-un cuvânt, s-a finalizat în sfârșit construcția unei teorii cinetice moleculare a structurii materiei, ale cărei concluzii au fost confirmat de multe experimente.

Principalele prevederi ale acestei teorii sunt următoarele:

1) fiecare substanță este formată din molecule între care există spații intermoleculare;

2) moleculele sunt mereu în mișcare continuă dezordonată (haotică);

3) între molecule acționează atât forțe atractive, cât și cele de respingere. Aceste forțe depind de distanța dintre molecule. Ele sunt semnificative doar la distanțe foarte scurte și scad rapid pe măsură ce moleculele se îndepărtează unele de altele. Natura acestor forțe este electrică.

2. Temperatura.

Dacă toate corpurile constau din molecule care se mișcă continuu și aleator, atunci cum se va manifesta schimbarea vitezei de mișcare a moleculelor, adică energia lor cinetică și ce senzații vor provoca aceste schimbări unei persoane? Se pare că modificarea energiei cinetice medii a mișcării de translație a moleculelor este asociată cu încălzirea sau răcirea corpurilor.

Adesea, o persoană determină căldura corpului prin atingere, de exemplu, atingând un calorifer de încălzire cu mâna, spunem: caloriferul este rece, cald sau fierbinte. Cu toate acestea, a determina dacă un corp este fierbinte prin atingere este adesea înșelătoare. Când iarna o persoană atinge cu mâna un corp din lemn și metal, i se pare că obiectul metalic este mai rece decât cel din lemn, deși în realitate încălzirea lor este aceeași. Prin urmare, este necesar să se stabilească o valoare care să evalueze obiectiv încălzirea corpului și să se creeze un dispozitiv pentru măsurarea acesteia.

Mărimea care caracterizează gradul de încălzire al unui corp se numește temperatură. Un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii se numește termometru. Acțiunea celor mai comune termometre se bazează pe dilatarea corpurilor când sunt încălzite și pe compresia când sunt răcite. Când două corpuri cu temperaturi diferite intră în contact, are loc un schimb de energie între corpuri. În acest caz, un corp mai încălzit (cu o temperatură ridicată) pierde energie, iar unul mai puțin încălzit (cu o temperatură scăzută) o câștigă. Acest schimb de energie între corpuri duce la egalizarea temperaturilor lor și se termină atunci când temperaturile corpurilor devin egale.

Sentimentul de căldură al unei persoane apare atunci când primește energie de la corpurile înconjurătoare, adică atunci când temperatura lor este mai mare decât temperatura unei persoane. Senzația de frig este asociată cu eliberarea de energie de către o persoană către corpurile din jur. În exemplul de mai sus, un corp metalic pare mai rece unei persoane decât unul din lemn, deoarece energia este transferată către corpurile metalice din mână mai repede decât către cele din lemn, iar în primul caz temperatura mâinii scade mai repede.

3. Caracteristicile stării lichide a unei substanțe.

Moleculele lichide oscilează în jurul unei poziții de echilibru care apare aleatoriu timp de un timp t, apoi sar într-o nouă poziție. Timpul în care molecula oscilează în jurul poziției de echilibru se numește „timpul de viață stabilit” al moleculei. Depinde de tipul de lichid și de temperatura acestuia. Când lichidul este încălzit, timpul de „durată stabilită” scade.

Dacă într-un lichid este izolat un volum suficient de mic, atunci în timpul „vieții stabilite” aranjamentul ordonat al moleculelor lichide este păstrat în el, adică există o aparență a unei rețele cristaline de solide. Cu toate acestea, dacă luăm în considerare aranjarea moleculelor lichide una față de alta într-un volum mare de lichid, se dovedește a fi haotică.

Prin urmare, putem spune că într-un lichid există o „ordine pe distanță scurtă” în aranjarea moleculelor. Aranjamentul ordonat al moleculelor lichide în volume mici se numește cvasicristalin (asemănător cristalului). Cu efecte pe termen scurt asupra lichidului, mai puțin decât timpul de „viață așezată”, se dezvăluie o mare similitudine a proprietăților lichidului cu proprietățile solidului. De exemplu, când o piatră mică cu o suprafață plană lovește puternic apa, piatra sare de pe ea, adică lichidul prezintă proprietăți elastice. Dacă un înotător care sare de pe o platformă lovește suprafața apei cu tot corpul, el va fi grav rănit, deoarece în aceste condiții lichidul se comportă ca un corp solid.

Dacă timpul de expunere la lichid este mai lung decât timpul de „viață stabilită” al moleculelor, atunci fluiditatea lichidului este detectată. De exemplu, o persoană intră liber în apă de pe malul unui râu etc. Principalele caracteristici ale unei stări lichide sunt fluiditatea lichidului și conservarea volumului. Fluiditatea unui lichid este strâns legată de timpul de „viață stabilită” al moleculelor sale. Cu cât acest timp este mai scurt, cu atât mobilitatea moleculelor lichide este mai mare, adică fluiditatea lichidului este mai mare, iar proprietățile sale sunt mai apropiate de cele ale unui gaz.

Cu cât temperatura unui lichid este mai mare, cu atât proprietățile acestuia diferă de proprietățile unui solid și se apropie mai mult de proprietățile gazelor dense. Astfel, starea lichidă a unei substanțe este intermediară între starea solidă și starea gazoasă a aceleiași substanțe.

4. Energie internă

Fiecare corp este o colecție de un număr mare de particule. În funcție de structura substanței, aceste particule sunt molecule, atomi sau ioni. Fiecare dintre aceste particule, la rândul său, are o structură destul de complexă. Astfel, o moleculă este formată din doi sau mai mulți atomi, atomii constau dintr-un nucleu și un înveliș de electroni; nucleul este format din protoni și neutroni etc.

Particulele care alcătuiesc un corp sunt în mișcare continuă; în plus, ele interacționează între ele într-un anumit fel.

Energia internă a unui corp este suma energiilor cinetice ale particulelor din care constă și energiile interacțiunii lor între ele (energii potențiale).

Să aflăm sub ce procese se poate schimba energia internă a unui corp.

1. În primul rând, este evident că energia internă a unui corp se modifică atunci când se deformează. De fapt, în timpul deformării distanța dintre particule se modifică; în consecință, se modifică și energia interacțiunii dintre ele. Numai într-un gaz ideal, unde forțele de interacțiune dintre particule sunt neglijate, energia internă este independentă de presiune.

2. Modificări de energie internă în timpul proceselor termice. Procesele termice sunt procese asociate cu modificări atât ale temperaturii unui corp, cât și ale stării sale de agregare - topire sau solidificare, evaporare sau condensare. Când temperatura se schimbă, energia cinetică de mișcare a particulelor sale se modifică. Cu toate acestea, trebuie subliniat că, în același timp

Se modifică și energia potențială a interacțiunii lor (cu excepția cazului unui gaz rarefiat). Într-adevăr, o creștere sau scădere a temperaturii este însoțită de o modificare a distanței dintre pozițiile de echilibru la nodurile rețelei cristaline ale unui corp, pe care o înregistrăm ca expansiune termică a corpurilor. Desigur, energia interacțiunii particulelor se modifică în acest caz. Trecerea de la o stare de agregare la alta este rezultatul unei modificări a structurii moleculare a corpului, care provoacă o schimbare atât a energiei de interacțiune a particulelor, cât și a naturii mișcării lor.

3. Energia internă a corpului se modifică în timpul reacțiilor chimice. De fapt, reacțiile chimice sunt procese de rearanjare a moleculelor, dezintegrarea lor în părți mai simple sau, dimpotrivă, apariția unor molecule mai complexe din altele mai simple sau din atomi individuali (reacții de analiză și sinteză). În acest caz, forțele de interacțiune dintre atomi și, în consecință, energiile interacțiunii lor se modifică semnificativ. În plus, natura atât a mișcării moleculelor, cât și a interacțiunii dintre ele se schimbă, deoarece moleculele substanței nou apărute interacționează între ele diferit decât moleculele substanțelor originale.

4. În anumite condiții, nucleii atomilor suferă transformări care se numesc reacții nucleare. Indiferent de mecanismul proceselor care au loc în acest caz (și pot fi foarte diferite), toate sunt asociate cu o schimbare semnificativă a energiei particulelor care interacționează. În consecință, reacțiile nucleare sunt însoțite de o modificare a energiei interne a corpului care conține acești nuclei.

5. Evaporare

Trecerea unei substanțe de la starea lichidă la starea gazoasă se numește vaporizare, iar trecerea unei substanțe din starea gazoasă la starea lichidă se numește condensare.

Un tip de formare de vapori este evaporarea. Evaporarea este formarea de vapori care are loc numai de pe suprafața liberă a unui lichid care se învecinează cu un mediu gazos. Să aflăm cum se explică evaporarea pe baza teoriei cinetice moleculare.

Deoarece moleculele unui lichid se mișcă aleatoriu, printre moleculele stratului său de suprafață vor exista întotdeauna molecule care se mișcă în direcția de la lichid la mediu gazos. Cu toate acestea, nu toate astfel de molecule vor putea zbura din lichid, deoarece sunt supuse unor forțe moleculare care le trag înapoi în lichid. Prin urmare, numai acele molecule ale sale care au o energie cinetică suficient de mare vor putea scăpa dincolo de stratul de suprafață al lichidului.

Într-adevăr, atunci când o moleculă trece printr-un strat de suprafață, trebuie să lucreze împotriva forțelor moleculare datorită energiei sale cinetice. Acele molecule a căror energie cinetică este mai mică decât această muncă sunt atrase înapoi în lichid și numai acele molecule a căror energie cinetică este mai mare decât această muncă sunt scoase din lichid. Moleculele eliberate dintr-un lichid formează vapori deasupra suprafeței sale. Deoarece moleculele care scapă dintr-un lichid dobândesc energie cinetică ca urmare a ciocnirilor cu alte molecule ale lichidului, viteza medie a mișcării haotice a moleculelor în interiorul lichidului ar trebui să scadă în timpul evaporării acestuia. Astfel, o anumită energie trebuie cheltuită pentru a transforma faza lichidă a unei substanțe într-una gazoasă. Moleculele de vapori situate deasupra suprafeței lichidului, în timpul mișcării lor haotice, pot zbura înapoi în lichid și pot întoarce la acesta energia pe care au transportat-o în timpul evaporării. În consecință, în timpul evaporării, condensarea vaporilor are loc întotdeauna simultan, însoțită de o creștere a energiei interne a lichidului.

Ce motive influențează viteza de evaporare a lichidului?

1. Dacă turnați volume egale de apă, alcool și eter în farfurioare identice și observați evaporarea acestora, se va dovedi că eterul se va evapora primul, apoi alcoolul, iar apa se va evapora ultima. Prin urmare, viteza

evaporarea depinde de tipul de lichid.

2. Cu cât suprafața sa liberă este mai mare, cu atât mai repede se evaporă același lichid. De exemplu, dacă aceleași volume de apă sunt turnate într-o farfurie și într-un pahar, atunci apa se va evapora din farfurie mai repede decât din pahar.

3. Este ușor de observat că apa fierbinte se evaporă mai repede decât apa rece.

Motivul pentru aceasta este clar. Cu cât temperatura lichidului este mai mare, cu atât energia cinetică medie a moleculelor sale este mai mare și, prin urmare, numărul acestora care părăsesc lichidul în același timp este mai mare.

4. În plus, viteza de evaporare a unui lichid este mai mare, cu cât presiunea exterioară asupra lichidului este mai mică și densitatea vaporilor acestui lichid deasupra suprafeței sale este mai mică.

De exemplu, atunci când este vânt, rufele se usucă mai repede decât pe vreme calmă, deoarece vântul duce vaporii de apă și acest lucru ajută la reducerea condensului de abur pe rufe.

Deoarece energia este cheltuită la evaporarea unui lichid datorită energiei moleculelor sale, temperatura lichidului scade în timpul procesului de evaporare. Acesta este motivul pentru care o mână înmuiată în eter sau alcool se răcește vizibil. Acest lucru explică și senzația de frig la o persoană atunci când iese din apă după ce a înotat într-o zi fierbinte și cu vânt.

Dacă un lichid se evaporă lent, atunci, din cauza schimbului de căldură cu corpurile înconjurătoare, pierderea energiei sale este compensată de afluxul de energie din mediu, iar temperatura acestuia rămâne de fapt egală cu temperatura mediului. Cu toate acestea, dacă lichidul se evaporă cu o viteză mare, temperatura acestuia poate fi semnificativ mai mică decât temperatura ambiantă. Cu ajutorul lichidelor „volatile”, precum eterul, se poate obține o scădere semnificativă a temperaturii.

Să observăm, de asemenea, că multe solide, ocolind faza lichidă, pot trece direct în faza gazoasă. Acest fenomen se numește sublimare sau sublimare. Mirosul solidelor (de exemplu, camfor, naftalină) se explică prin sublimarea (și difuzia) acestora. Sublimarea este tipică pentru gheață, de exemplu, rufele se usucă la temperaturi sub 0° G.

6. Hidrosfera și atmosfera Pământului

1. Procesele de evaporare și condensare a apei joacă un rol decisiv în formarea condițiilor meteo și climatice de pe planeta noastră. La scară globală, aceste procese se reduc la interacțiunea dintre hidrosfera și atmosfera Pământului.

Hidrosfera este formată din toată apa disponibilă pe planeta noastră în toate stările sale de agregare; 94% din hidrosferă cade pe Oceanul Mondial, al cărui volum este estimat la 1,4 miliarde m3. Ocupă 71% din suprafața totală a suprafeței pământului, iar dacă suprafața solidă a pământului ar fi o sferă netedă, atunci apa ar acoperi-o cu un strat continuu de 2,4 km adâncime; 5,4% din hidrosferă este ocupată de apele subterane, precum și de ghețari, umiditatea atmosferică și a solului. Și doar 0,6% provine din apa dulce din râuri, lacuri și rezervoare artificiale. Din aceasta rezultă clar cât de important este protejarea apei proaspete de poluarea cauzată de deșeurile industriale și de transport.

2. Atmosfera Pământului este de obicei împărțită în mai multe straturi, fiecare având propriile sale caracteristici. Stratul de aer inferior, la suprafață, se numește troposferă. Limita sa superioară în latitudinile ecuatoriale trece la o altitudine de 16-18 km, iar în latitudinile polare - la o altitudine de 10 km. Troposfera conține 90% din masa întregii atmosfere, adică 4,8 1018 kg. Temperatura în troposferă scade odată cu înălțimea. Mai întâi, cu 1 °C la fiecare 100 m, iar apoi, începând de la o altitudine de 5 km, temperatura scade la -70 °C.

Presiunea și densitatea aerului sunt în continuă scădere. Stratul cel mai exterior al atmosferei la o altitudine de aproximativ 1000 km trece treptat în spațiul interplanetar.

3. Cercetările au arătat că în fiecare zi aproximativ 7·10 3 km 3 apă și aproximativ aceeași cantitate cade sub formă de precipitații.

Duși de curenții de aer în creștere, vaporii de apă se ridică, căzând în straturile reci ale troposferei. Pe măsură ce vaporii se ridică, devin saturati și apoi se condensează pentru a forma picături de ploaie și nori.

În timpul procesului de condensare a aburului în atmosferă, în medie pe zi, se eliberează o cantitate de căldură 1,6 10 22 J, care este de zeci de mii de ori mai mare decât energia generată pe planeta Pământ în același timp. Această energie este absorbită de apă pe măsură ce se evaporă. Astfel, între hidrosferă și atmosfera Pământului există un schimb continuu nu numai de materie (ciclul apei), ci și de energie.

III. PARTEA DE CERCETARE.

Pentru a studia procesele de evaporare și a determina dependența vitezei de evaporare de diferite condiții, au fost efectuate o serie de experimente.

Experimentul 1. Studiul dependenței vitezei de evaporare de temperatura aerului.

Materiale: Plăci de sticlă, soluție de peroxid de hidrogen 3%, ulei vegetal, alcool, apă, cronometru, termometru, frigider.

Progresul experimentului:Folosind o seringă, aplicăm substanțe pe plăci de sticlă și observăm evaporarea substanțelor.

Volumul alcoolului 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +24.

Rezultatul experimentului: a durat 3 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Apă. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +24.

Rezultatul experimentului: a durat 5 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Soluție de peroxid de hidrogen. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +24.

Rezultatul experimentului: a durat 8 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Ulei vegetal. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +24.

Rezultatul experimentului: a durat 40 de ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Schimbăm temperatura aerului. Pune paharele la frigider.

Alcool. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +6.

Rezultatul experimentului: a durat 8 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Apă. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +6.

Rezultatul experimentului: a durat 10 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Soluție de peroxid de hidrogen. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +6.

Rezultatul experimentului: a durat 15 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Ulei vegetal. Volum 0,5·10 -6 m 3

Temperatura aerului: +6

Rezultatul experimentului: a durat 72 de ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Concluzie: Rezultatele studiului arată că la temperaturi diferite timpul necesar pentru evaporarea acelorași substanțe este diferit. Pentru același lichid, procesul de evaporare are loc mult mai rapid la o temperatură mai mare. Aceasta dovedește dependența procesului studiat de acest parametru fizic. Pe măsură ce temperatura scade, durata procesului de evaporare crește și invers.

Experimentul 2 . Studiul dependenței vitezei de evaporare de suprafața lichidului.

Ţintă: Investigați dependența procesului de evaporare de suprafața lichidului.

Materiale: Apă, alcool, ceas, seringă medicală, plăci de sticlă, riglă.

Progresul experimentului:Măsurăm suprafața folosind formula: S=P.D2:4.

Folosind o seringă, aplicăm diferite lichide pe farfurie, o formăm în cerc și observăm lichidul până se evaporă complet. Temperatura aerului din cameră rămâne neschimbată (+24)

Alcool. Volum 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00422m 2

Rezultatul experimentului: a durat 1 oră pentru ca lichidul să se evapore complet;

Apă. Volum 0,5·10 -6 m 3

Rezultatul experimentului: a durat 2 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Soluție de peroxid de hidrogen. Volum 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00422 m 2

Rezultatul experimentului: a durat 4 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Ulei vegetal. Volum 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00422 m 2

Rezultatul experimentului: a durat 30 de ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Schimbăm condițiile. Observăm evaporarea acelorași lichide la o suprafață diferită.

Alcool. Volum 0,5·10 -6 m 3

Rezultatul experimentului: a durat 3 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Apă. Volum 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2

Rezultatul experimentului: a durat 4 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Soluție de peroxid de hidrogen. Volum 0,5·10 -6 m 3

Rezultatul experimentului: a durat 6 ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Ulei vegetal. Volum 0,5·10 -6 m 3

Suprafata 0,00283 m 2

Rezultatul experimentului: a durat 54 de ore pentru ca lichidul să se evapore complet;

Concluzie: Din rezultatele studiului rezultă că din vase cu suprafețe diferite, evaporarea are loc pentru momente diferite. După cum se poate observa din măsurători, acest lichid se evaporă mai repede dintr-un vas cu o suprafață mai mare, ceea ce demonstrează dependența procesului studiat de acest parametru fizic. Pe măsură ce suprafața scade, durata procesului de evaporare crește și invers.

Experimentul 3. Studiul dependenței procesului de evaporare de tipul de substanță.

Ţintă: Investigați dependența procesului de evaporare de tipul de lichid.

Dispozitive și materiale:Apă, alcool, ulei vegetal, soluție de peroxid de hidrogen, ceas, seringă medicală, plăci de sticlă.

Progresul experimentului.Folosind o seringă, aplicăm diferite tipuri de lichid pe plăci și monitorizăm procesul până când se evaporă complet. Temperatura aerului rămâne neschimbată. Temperaturile lichidelor sunt aceleași.

Obținem rezultatele studiilor privind diferența dintre evaporarea alcoolului, a apei, a soluției de peroxid de hidrogen 3% și a uleiului vegetal din datele din studiile anterioare.

Concluzie: Diferitele lichide necesită cantități diferite de timp pentru a se evapora complet. Din rezultate reiese clar că procesul de evaporare decurge mai rapid pentru alcool și apă și mai lent pentru uleiul vegetal, adică servește drept dovadă a dependenței procesului de evaporare de parametrul fizic - tipul de substanță.

Experimentul 4. Studiul dependenței vitezei de evaporare a lichidului de viteza maselor de aer.

Ţintă: investigați dependența ratei de evaporare de viteza vântului.

Dispozitive și materiale:Apă, alcool, ulei vegetal, soluție de peroxid de hidrogen, ceas, seringă medicală, plăci de sticlă, uscător de păr.

Progres. Creăm mișcare artificială a maselor de aer folosind un uscător de păr, observăm procesul și așteptăm până când lichidul se evaporă complet. Uscătorul de păr are două moduri: modul simplu, modul turbo.

În cazul modului simplu:

Alcool. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2 Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 2 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

Apă. Volum 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2

Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 4 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

Soluție de peroxid de hidrogen. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2

Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 7 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

Ulei vegetal. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2 Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 10 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

În cazul modului turbo:

Alcool. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2 Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 1 minut pentru ca lichidul să se evapore complet;

Apă. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2

Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 3 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

Soluție de peroxid de hidrogen. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2 Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 5 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

Ulei vegetal. Volum: 0,5·10 -6 m 3

Suprafata: 0,00283 m 2

Rezultatul experimentului: a durat aproximativ 8 minute pentru ca lichidul să se evapore complet;

Concluzie: Procesul de evaporare depinde de viteza de mișcare a maselor de aer deasupra suprafeței lichidului. Cu cât viteza este mai mare, cu atât mai rapid se derulează acest proces și invers.

Deci, studiile au arătat că intensitatea evaporării lichidului variază pentru diferite lichide și crește odată cu creșterea temperaturii lichidului, creșterea suprafeței sale libere și prezența vântului deasupra suprafeței sale.

Concluzie.

În urma lucrărilor, au fost studiate diverse surse de informații cu privire la problematica procesului de evaporare și condițiile de apariție a acestuia. Se determină parametrii fizici care influențează viteza procesului de evaporare. S-a investigat dependența procesului de evaporare de parametrii fizici, iar rezultatele obținute au fost analizate. Ipoteza enunţată s-a dovedit a fi corectă. Ipotezele teoretice au fost confirmate în timpul procesului de cercetare - dependența vitezei procesului de evaporare de parametrii fizici este următoarea:

Pe măsură ce temperatura lichidului crește, viteza procesului de evaporare crește și invers;

Odată cu o scădere a suprafeței libere a lichidului, viteza procesului de evaporare scade și invers;

Viteza procesului de evaporare depinde de tipul de lichid.

Astfel, procesul de evaporare a lichidelor depinde de parametri fizici precum temperatura, suprafața liberă și tipul de substanță.

Această lucrare are o importanță practică, deoarece a investigat dependența intensității evaporării, fenomen pe care îl întâlnim în viața de zi cu zi, de parametrii fizici. Folosind aceste cunoștințe, puteți controla progresul procesului.

Literatură

Pinsky A. A., Grakovsky G. Yu. Fizica: manual pentru studenții instituțiilor

Învățământ secundar profesional/Sub general. Ed. Yu.I.Dika, N.S.Puryshevoy.-M.:FORUM:INFRA_M, 2002.-560 p.

Milkovskaya L.B. Să repetăm fizica. Manual pentru cei care intră în universități. M., „Școala superioară”, 1985.608 p.

Resurse de internet:http://ru.wikipedia.org/wiki/;

http://class-fizika.narod.ru/8_l 3.htm;

http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=33&article=208 ;

Manual de fizică G.Ya. Myakishev "Termodinamica"

Cantitativ, evaporarea este caracterizată de masa de apă care se evaporă pe unitatea de timp dintr-o unitate de suprafață. Această cantitate se numește viteza de evaporare. În sistemul SI se exprimă în kg/(m 2. s), în GHS - în g/(cm 2. s).

Viteza de evaporare crește odată cu creșterea temperaturii suprafeței de evaporare. În timpul procesului de evaporare, moleculele de apă care se transformă în abur își cheltuiesc o parte din energie pentru depășirea forțelor de coeziune și pentru munca de expansiune asociată cu creșterea volumului lichidului, care se transformă în stare gazoasă. Ca urmare, energia medie a moleculelor care rămân în lichid scade, iar lichidul se răcește. Pentru a continua procesul de evaporare, este necesară căldură suplimentară, care se numește căldură de evaporare. Căldura de evaporare scade odată cu creșterea temperaturii suprafeței de evaporare.

Dacă evaporarea are loc de la suprafața apei, atunci această dependență este exprimată prin formula:

Q = Q 0 - 0,65. t, (5,9)

unde Q este căldura de evaporare, J/g;

t – temperatura suprafeței care se evaporă, 0 C;

Q0 = 2500 J/kg.

Dacă evaporarea are loc de pe suprafața gheții sau a zăpezii, atunci:

Q = Q 0 - 0,36. t, (5,10)

În scopuri practice, viteza de evaporare este exprimată prin înălțimea (în mm) a stratului de apă care se evaporă pe unitatea de timp. Un strat de apă de 1 mm înălțime, care se va evapora dintr-o zonă de 1 m 2, corespunde masei sale de 1 kg.

Conform legii lui Dalton, rata de evaporare a lui W în kg/(m2.s) este direct proporțională cu deficitul de umiditate calculat din temperatura suprafeței de evaporare și invers proporțională cu presiunea atmosferică:

unde E 1 este elasticitatea de saturație, luată din temperatura suprafeței de evaporare, hPa;

e - presiunea vaporilor în aerul înconjurător, hPa;

P – presiunea atmosferică, hPa;

A este coeficientul de proporționalitate, care depinde de viteza vântului.

Din legea lui Dalton este clar că cu cât diferența este mai mare (E 1-e), cu atât rata de evaporare este mai mare. Dacă suprafața care se evaporă este mai caldă decât aerul, atunci E 1 este mai mare decât elasticitatea de saturație E la temperatura aerului. În acest caz, evaporarea continuă chiar și atunci când aerul este saturat cu vapori de apă, adică dacă e = E (dar E

Dimpotrivă, dacă suprafața de evaporare este mai rece decât aerul, atunci la o umiditate relativă destul de ridicată se poate dovedi că E 1

Dependența vitezei de evaporare de presiunea atmosferică datorită faptului că în aerul nemișcat difuzia moleculară crește odată cu scăderea presiunii externe: cu cât este mai mică, cu atât moleculele se desprind mai ușor de suprafața care se evaporă. Cu toate acestea, presiunea atmosferică la suprafața pământului fluctuează în limite relativ mici. Prin urmare, nu poate schimba semnificativ rata de evaporare. Dar trebuie luat în considerare, de exemplu, atunci când se compară ratele de evaporare la diferite altitudini în zonele muntoase.

Rata de evaporare depinde de viteza vântului. Pe măsură ce viteza vântului crește, difuzia turbulentă crește, de care depinde în mare măsură rata de evaporare. Cu cât amestecul turbulent este mai intens, cu atât este mai rapid transferul vaporilor de apă în mediu. Dacă aerul este transferat de pe pământ într-un corp de apă, atunci rata de evaporare din corpul de apă crește, deoarece aerul care curge pe o suprafață relativ mai uscată are un deficit de umiditate mai mare decât îl are deasupra corpului de apă. Când aerul este transferat de la suprafața apei pe pământ, rata de evaporare scade treptat ca urmare a scăderii deficitului de umiditate din aerul de deasupra apei. Viteza de evaporare de pe suprafețele mărilor și oceanelor este afectată de salinitatea acestora, deoarece elasticitatea de saturație în soluție este mai mică decât în apă dulce.

Evaporarea de la suprafața solului este afectată semnificativ de proprietăți fizice, starea suprafeței active, reliefși alți factori. O suprafață netedă se evaporă mai puțin decât o suprafață aspră, deoarece amestecul turbulent este mai puțin dezvoltat pe ea decât pe o suprafață aspră. Solurile ușoare, toate celelalte fiind egale, se evaporă mai puțin decât solurile întunecate, deoarece se încălzesc mai puțin. Solurile afânate cu capilare largi se evaporă mai puțin decât solurile dense cu capilare înguste. Acest lucru se explică prin faptul că prin capilarele înguste apa se ridică mai aproape de suprafața solului decât prin cele largi. Viteza de evaporare depinde de gradul de umiditate a solului: cu cât solul este mai uscat, cu atât are loc evaporarea mai lentă. Viteza de evaporare este afectată de teren. La cote, deasupra cărora are loc un amestec turbulent intens, evaporarea are loc mai rapid decât în zonele joase, rigole și văi, unde aerul este mai puțin mobil.

Acoperirea cu vegetație afectează rata de evaporare. Reduce semnificativ evaporarea direct de la suprafața solului. Cu toate acestea, plantele în sine evaporă multă umiditate, pe care o iau din sol. Evaporarea umidității de către plante este un proces fizic și biologic și se numește transpirație.

Pierderea totală de vapori de apă de pe o suprafață dată cu aceeași acoperire de vegetație se numește evapotranspirație. Include evaporarea de la suprafața pământului și de la plante.

Evaporarea este evaporarea maximă posibilă într-o zonă dată de pe o anumită suprafață activă cu o cantitate suficientă de umiditate în condițiile meteorologice existente acolo.

Apa este una dintre cele mai comune și, în același timp, cea mai uimitoare substanță de pe Pământ. Apa este peste tot: atât în jurul nostru, cât și în interiorul nostru. Oceanele, formate din apă, acoperă ¾ din suprafața globului. Orice organism viu, fie el o plantă, animal sau om, conține apă. Oamenii sunt mai mult de 70% apă. Apa este unul dintre principalele motive pentru apariția vieții pe Pământ. Ca orice substanță, apa poate fi în diferite stări sau, după cum spun fizicienii, stări agregate ale materiei: solidă, lichidă și gazoasă. În acest caz, au loc în mod constant tranzițiile de la o stare la alta - așa-numitele tranziții de fază. Una dintre aceste tranziții este evaporarea; procesul invers se numește condensare. Să încercăm să ne dăm seama cum poate fi folosit acest fenomen fizic și ce trebuie să știți despre el.

În timpul procesului de evaporare, apa trece de la starea lichidă la starea gazoasă, creând vapori de apă. Acest lucru se întâmplă la orice temperatură atunci când apa este în stare lichidă (0 0 – 100 0 C). Cu toate acestea, rata de evaporare nu este întotdeauna aceeași și depinde de o serie de factori: temperatura apei, suprafața apei, umiditatea aerului și prezența vântului. Cu cât temperatura apei este mai mare, cu atât moleculele acesteia se mișcă mai repede și are loc o evaporare mai intensă. Cu cât suprafața apei este mai mare, iar evaporarea are loc exclusiv la suprafață, cu atât mai multe molecule de apă vor putea trece de la starea lichidă la starea gazoasă, ceea ce va crește rata de evaporare. Cu cât conținutul de vapori de apă din aer este mai mare, adică cu cât umiditatea aerului este mai mare, cu atât are loc o evaporare mai puțin intensă. În plus, cu cât este mai mare viteza de îndepărtare a moleculelor de vapori de apă de la suprafața apei, adică cu cât viteza vântului este mai mare, cu atât este mai mare rata de evaporare a apei. De asemenea, trebuie remarcat faptul că în timpul procesului de evaporare, cele mai rapide molecule părăsesc apa, prin urmare viteza medie a moleculelor și, prin urmare, temperatura apei scade.

Având în vedere modelele descrise, este important să acordați atenție următoarelor. A bea ceai foarte fierbinte nu este inofensiv. Cu toate acestea, pentru a o prepara, aveți nevoie de apă cu o temperatură apropiată de punctul de fierbere (100 0 C). În același timp, apa se evaporă în mod activ: fluxurile de vapori de apă în creștere sunt clar vizibile deasupra ceștii de ceai. Pentru a răci rapid ceaiul și a face să bea ceaiul confortabil, trebuie să creșteți rata de evaporare, iar ceaiul se va răci mult mai repede. Prima metodă este cunoscută de toată lumea încă din copilărie: dacă suflați pe ceai și astfel eliminați moleculele de vapori de apă și aerul încălzit de la suprafață, viteza de evaporare și transferul de căldură va crește, iar ceaiul se va răci mai repede. A doua metodă a fost adesea folosită în vremurile de demult: ei turnau ceai dintr-o ceașcă într-o farfurie și, prin urmare, au crescut suprafața de mai multe ori, crescând proporțional rata de evaporare și transferul de căldură, datorită căruia ceaiul s-a răcit rapid la o temperatură confortabilă. .

Răcirea apei în timpul evaporării se simte clar atunci când părăsiți un corp de apă deschis după înotul vara. Rămâneți mai rece cu pielea umedă. Prin urmare, pentru a evita hipotermia și a vă îmbolnăvi, trebuie să vă uscați cu un prosop, oprind astfel răcirea cauzată de evaporarea apei. Cu toate acestea, această proprietate a apei - de a se răci în timpul evaporării - este uneori utilă de utilizat pentru a scădea puțin temperatura ridicată a unei persoane bolnave și, prin urmare, a-l face să se simtă mai bine cu ajutorul compreselor sau a fricțiunilor.

În timpul condensării, apa trece de la starea gazoasă la starea lichidă, eliberând energie termică. Acest lucru este important de reținut atunci când vă aflați lângă un fierbător care fierbe. Fluxul de vapori de apă care iese din gura sa are o temperatură ridicată (aproximativ 100 0 C). În plus, atunci când vaporii de apă intră în contact cu pielea umană, se condensează, crescând astfel efectele termice adverse, care pot duce la arsuri dureroase.

De asemenea, este util să știți că aerul conține întotdeauna o anumită cantitate de vapori de apă. Și cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât mai mulți vapori de apă pot fi în atmosferă. Prin urmare, vara, când temperatura scade vizibil noaptea, o parte din vaporii de apă se condensează și cade sub formă de rouă. Dacă mergi desculț pe iarbă dimineața, va fi umed și rece la atingere, deoarece deja se evaporă activ datorită soarelui de dimineață. O situație similară apare dacă intri iarna într-o cameră caldă de pe stradă purtând ochelari - ochelarii se vor aburi, deoarece vaporii de apă din aer se vor condensa pe suprafața rece a ochelarilor. Pentru a preveni acest lucru, puteți folosi săpun obișnuit și aplicați o grilă pe sticlă în trepte de aproximativ 1 cm, apoi frecați săpunul cu o cârpă moale, încet și fără a apăsa puternic. Lentilele ochelarilor vor fi acoperite cu o peliculă subțire invizibilă și nu se vor aburi.

Vaporii de apă din aer pot fi considerați cu mare precizie ca un gaz ideal, iar parametrii stării acestuia pot fi calculați folosind ecuația Mendeleev-Clapeyron. Să presupunem că temperatura aerului în timpul zilei la presiunea atmosferică normală este 30 0 C, și umiditatea aerului 50% . Să aflăm la ce temperatură trebuie să se răcească aerul noaptea pentru ca roua să cadă. În acest caz, vom presupune că conținutul (densitatea) vaporilor de apă din aer nu s-a modificat.

Densitatea vaporilor de apă saturați la 30 0 C egal cu 30,4 g/m3(valoare tabelară). Deoarece umiditatea aerului este de 50%, densitatea vaporilor de apă este 0,5 30,4 g/m3 = 15,2 g/m3. Roua va cădea dacă la o anumită temperatură această densitate este egală cu densitatea vaporilor de apă saturați. Conform datelor tabelare, acest lucru se va întâmpla la o temperatură de aproximativ 18 0 C. Adică dacă temperatura aerului scade sub noaptea 18 0 C, atunci roua va cădea.

Folosind metoda propusă, vă sugerăm să rezolvați problema:

Într-un borcan închis cu un volum 2 l există aer a cărui umiditate este 80% , și temperatura 25 0 C. Borcanul a fost pus într-un frigider, a cărui temperatură interioară era 60 C. Ce masă de apă va cădea sub formă de rouă după apariția echilibrului termic.