Из курса физики известно, что большинство веществ могут находиться в трёх состояниях — твёрдом, жидком и газообразном. Переход из состояния в состояние определяется температурой и давлением среды. Переход из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием и имеет две формы — кипение и испарение. Поговорим об испарении: что представляет собой это понятие, какие свойства у этого процесса.
Скорости молекул (хоть в жидкости, хоть в газе) не равны между собой: существуют молекулы, движущиеся быстрее, и существуют молекулы, движущиеся медленнее. Это определяет возможность постепенного перехода вещества между жидким и газообразным состоянием.
Действительно, если молекула жидкости, имеющая большую скорость, окажется на поверхности жидкости, она сможет оторваться от остальных молекул и продолжить движение вне жидкости, образуя газ.
Переход из жидкого состояния в газообразное, совершаемый с поверхности жидкости, называется испарением.
Свойства испарения
Из описанного механизма испарения следует, что скорость этого процесса зависит от температуры. Для определения величины испарения жидкостей существуют специальные формулы и таблицы. Как правило, чем выше температура, тем больше молекул в жидкости будет иметь скорости, достаточные для выхода из жидкой среды. В жидкости при этом остаются более медленные молекулы. То есть средняя температура жидкости уменьшается — происходит поглощение энергии при испарении. Это свойство широко используется в технике охлаждения.
Вторым важным фактором скорости испарения являются свойства самой жидкости. Молекулы разных жидкостей по-разному притягиваются друг к другу, и для испарения требуются разные скорости. Поэтому, например, спирт испаряется быстрее воды.
Поскольку испарение — это парообразование с поверхности, то важным фактором является площадь этой поверхности. Чем она больше, тем быстрее испаряется жидкость.
Наконец, надо помнить, что существует и обратный процесс. Наиболее медленные молекулы газа могут попадать в жидкость и не иметь возможности вернуться в газ. Такой процесс (конденсация) замедляет скорость испарения. Поэтому скорость испарения зависит от плотности газа над поверхностью жидкости. Если удалять испарившиеся молекулы (например, воздушным потоком), то скорость испарения увеличится.
Некоторые твёрдые вещества также способны к испарению. Это физическое явление называется сублимацией или возгонкой. Например, нафталин, твёрдый в обычных условиях, медленно испаряется, минуя жидкую фазу, что легко чувствуется по запаху.
Что мы узнали?
Испарение — это процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное, происходящее с поверхности. Скорость испарения зависит от температуры, свойств вещества, площади поверхности и количества газообразного вещества над поверхностью.
