Bốc hơi là ... Quá trình chuyển pha của một chất từ trạng thái lỏng sang một hơi

Trong thế giới xung quanh chúng ta, rất nhiều hiện tượng vật lý khác nhau và các quá trình liên tục và liên tục xảy ra. Một trong những điều quan trọng là quá trình bốc hơi. Có một số điều kiện bắt buộc cho hiện tượng này. Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về từng vấn đề.

Bốc hơi là gì?

Đây là quá trình biến đổi các chất thành trạng thái khí hoặc bốc hơi. Nó chỉ đặc trưng cho các chất có tính chất lỏng. Tuy nhiên, một cái gì đó tương tự được quan sát thấy trong các cơ thể rắn, chỉ có hiện tượng này được gọi là thăng hoa. Điều này có thể được nhìn thấy với sự quan sát cẩn thận của các cơ quan. Ví dụ, một miếng xà phòng khô theo thời gian và bắt đầu nứt, đó là vì các giọt nước trong thành phần của nó bay hơi và đi đến trạng thái khí của H ₂ O.

Định nghĩa trong vật lý

Bốc hơi là một quá trình endothermic, trong đó nhiệt của quá trình chuyển đổi giai đoạn phục vụ như là một nguồn năng lượng hấp thụ. Nó bao gồm hai thành phần:

• Một lượng nhiệt nhất định cần thiết để vượt qua các lực lượng phân tử thu hút, khi có một khoảng cách giữa các phân tử kết nối;
• Nhiệt cần thiết cho công việc của việc mở rộng các phân tử trong quá trình chuyển đổi các chất lỏng thành hơi hoặc khí.

Điều này xảy ra như thế nào?

Sự chuyển đổi một chất từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí có thể xảy ra theo hai cách:

1. Bốc hơi là một quá trình trong đó các phân tử bay hơi từ bề mặt của một chất lỏng.
2. Đun sôi là quá trình bốc hơi từ chất lỏng bằng cách điều chỉnh nhiệt độ tới nhiệt độ cụ thể của sôi.

Mặc dù thực tế là cả hai hiện tượng này chuyển một chất lỏng thành khí, có sự khác biệt đáng kể giữa chúng. Đun sôi là một quá trình hoạt động diễn ra chỉ ở nhiệt độ nhất định, trong khi bốc hơi xảy ra trong bất kỳ điều kiện nào. Một khác biệt nữa là độ sôi là đặc điểm của toàn bộ bề dày của chất lỏng, và hiện tượng thứ hai chỉ xảy ra trên bề mặt chất lỏng.

Lý thuyết động học phân tử của bốc hơi

Nếu chúng ta xem xét quá trình này ở cấp độ phân tử, nó xảy ra như sau:

1. Các phân tử trong các chất lỏng có vận tốc hỗn độn liên tục, chúng đều có vận tốc khác nhau hoàn toàn. Trong khi đó, các hạt được thu hút với nhau bởi các lực hấp dẫn. Mỗi lần họ va chạm với nhau, tốc độ của họ thay đổi. Tại một số điểm, một số phát triển một tốc độ rất cao, cho phép bạn vượt qua các lực lượng thu hút.
2. Những yếu tố này, xuất hiện trên bề mặt của chất lỏng, có năng lượng động như vậy mà chúng có thể vượt qua các liên kết liên phân tử và để lại chất lỏng.
3. Đó là những phân tử rất nhanh thoát ra khỏi bề mặt của chất lỏng, và quá trình này xảy ra liên tục và liên tục.
4. Một lần trong không khí, chúng biến thành hơi nước - nó được gọi là hấp.
5. Hậu quả là, động năng trung bình của các hạt còn lại trở nên nhỏ hơn. Điều này giải thích sự làm mát của chất lỏng. Hãy nhớ làm thế nào trong thời thơ ấu chúng tôi đã được dạy để thổi vào một chất lỏng nóng, để nó sẽ sớm làm mát. Nó chỉ ra rằng chúng tôi đẩy nhanh quá trình bốc hơi nước, và sự giảm nhiệt độ xảy ra nhanh hơn nhiều.

Về những yếu tố phụ thuộc?

Có rất nhiều điều kiện cần thiết cho sự nổi lên của quá trình này. Nó xảy ra từ khắp mọi nơi, nơi có các hạt nước: đó là hồ, biển, sông, tất cả các vật ẩm ướt, bao gồm thân xác động vật và con người, cũng như lá cây. Có thể kết luận rằng bốc hơi là một quá trình rất quan trọng và không thể thiếu cho thế giới xung quanh và tất cả chúng sinh.

Đây là những yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng này:

1. Tỷ lệ bốc hơi phụ thuộc vào thành phần của chất lỏng. Nó được biết rằng mỗi người trong số họ có những đặc trưng riêng. Ví dụ, những chất này, trong đó hơi nóng bốc hơi thấp hơn, sẽ được biến đổi nhanh hơn. Hãy so sánh hai quy trình: bốc hơi rượu và nước thông thường. Trong trường hợp đầu tiên, chuyển đổi thành trạng thái khí diễn ra nhanh hơn, bởi vì nhiệt độ riêng biệt của hơi và ngưng tụ trong rượu là 837 kJ / kg, và trong nước nó gần gấp ba lần - 2260 kJ / kg.
2. Tốc độ cũng phụ thuộc vào nhiệt độ ban đầu của chất lỏng: cao hơn, hơi nước nhanh hơn được tạo ra. Ví dụ, lấy một cốc nước, khi có nước sôi bên trong tàu, sự bốc hơi xảy ra với tốc độ cao hơn nhiều so với nhiệt độ nước thấp hơn.
3. Một yếu tố xác định tốc độ dòng chảy của quá trình này là diện tích bề mặt của chất lỏng. Hãy nhớ rằng trong một đĩa súp nóng có đường kính lớn nguội nhanh hơn trong một chiếc đĩa nhỏ.
4. Tốc độ phân bố các chất trong môi trường không khí chủ yếu xác định tốc độ bốc hơi, nghĩa là nhanh hơn sự khuếch tán xảy ra, sự bốc hơi nhanh hơn diễn ra. Ví dụ, trong gió mạnh, các giọt nước bốc hơi nhanh hơn từ bề mặt hồ, sông ngòi và hồ chứa.
5. Nhiệt độ không khí trong phòng cũng đóng một vai trò quan trọng. Thêm vào điều này, chúng ta sẽ nói chuyện ngay bên dưới.

Vai trò của độ ẩm không khí là gì?

Do thực tế quá trình bốc hơi xảy ra ở khắp mọi nơi liên tục và liên tục, luôn có những hạt nước trong không khí. Ở dạng phân tử, chúng trông giống như một nhóm các nguyên tố H ₂ O. Các chất lỏng có thể bay hơi tùy thuộc vào thể tích hơi nước trong khí quyển, hệ số này được gọi là độ ẩm không khí. Nó có thể có hai loại:

1. Độ ẩm tương đối là tỷ số giữa hơi nước trong không khí với mật độ hơi bão hòa ở cùng nhiệt độ với tỷ lệ phần trăm. Ví dụ, chỉ thị 100% chỉ ra rằng bầu khí quyển hoàn toàn bão hòa với các phân tử H ₂ O.
2. Các đặc trưng tuyệt đối mật độ hơi nước trong không khí, được biểu hiện bằng chữ f và cho biết có bao nhiêu phân tử nước được chứa trong 1 m ³ không khí.

Mối quan hệ giữa quá trình bốc hơi và độ ẩm không khí có thể được xác định như sau. Độ ẩm tương đối thấp của không khí, sự bốc hơi nhanh hơn từ bề mặt trái đất và các vật khác sẽ xảy ra.

Bốc hơi các chất khác nhau

Đối với các chất khác nhau quá trình này tiến hành theo những cách khác nhau. Ví dụ, sự bốc hơi của cồn xảy ra nhanh hơn trong nhiều chất lỏng do nhiệt độ bốc hơi thấp cụ thể của nó. Thông thường, chất lỏng như vậy được gọi là dễ bay hơi vì hơi nước thực sự bay hơi từ chúng ở mọi nơi.

Rượu cũng có thể bay hơi ngay cả ở nhiệt độ phòng. Trong quá trình nấu rượu hoặc rượu vodka, rượu được chạy qua bộ máy pha cà phê, chỉ đạt đến điểm sôi, nó xấp xỉ 78 độ. Tuy nhiên, nhiệt độ thực sự của rượu bốc hơi sẽ lớn hơn một chút, bởi vì trong sản phẩm ban đầu (ví dụ, khoe khoang) nó là hợp chất với nhiều loại dầu thơm và nước.

Ngưng tụ và thăng hoa

Hiện tượng tiếp theo có thể được quan sát mỗi khi nước trong bình đun sôi. Lưu ý rằng khi nước sôi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Điều này xảy ra theo cách này: một hơi nước nóng bay hơi từ bình đun nước qua vòi nước của nó với tốc độ lớn. Đồng thời, hơi nước hình thành có thể nhìn thấy không ở lối ra từ vòi phun, nhưng ở một khoảng cách nhỏ từ nó. Quá trình này được gọi là ngưng tụ, nghĩa là hơi nước ngưng tụ đến mức chúng ta có thể nhìn thấy được.

Sự bốc hơi của chất rắn được gọi là thăng hoa. Trong trường hợp này, chúng đi từ trạng thái tổng hợp đến trạng thái khí, bỏ qua giai đoạn lỏng. Trường hợp nổi tiếng nhất của thăng hoa có liên quan với tinh thể băng. Ở dạng ban đầu, băng là một chất rắn, ở nhiệt độ trên 0 ° nó bắt đầu tan, giả sử trạng thái lỏng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, ở nhiệt độ âm, băng đi vào một dạng hơi, bỏ qua pha lỏng.

Ảnh hưởng của bốc hơi lên cơ thể con người

Nhờ quá trình bốc hơi trong cơ thể, sự nhiệt điện diễn ra. Quá trình này diễn ra thông qua một hệ thống tự làm mát. Vào một ngày nắng nóng, một người tập thể dục thể chất trở nên rất nóng. Điều này có nghĩa là nó làm tăng năng lượng bên trong. Và như bạn đã biết, ở nhiệt độ trên 42 °, chất đạm trong máu của người đó bắt đầu quằn quại, nếu bạn không dừng lại quá trình này trong thời gian, nó sẽ dẫn đến cái chết.

Hệ thống tự làm mát được bố trí theo cách để điều chỉnh nhiệt độ hoạt động bình thường bình thường. Khi nhiệt độ trở nên cực kỳ cao, mồ hôi hoạt động bắt đầu thông qua các lỗ chân lông trên da. Và sau đó, từ bề mặt da, sự bốc hơi diễn ra, nó hấp thu năng lượng cơ thể quá mức. Nói cách khác, bốc hơi là một quá trình giúp làm mát cơ thể đến trạng thái bình thường.