Процессы атмосферы

Физика > Испаряющая атмосфера

В балансе процессы испарения и конденсации находятся в равновесии, а чистое изменение объема любого состояния не возникает.

Задача обучения

• Разобраться в том, как вещество может располагать несколькими состояниями в одной среде.

Основные пункты

• Атмосфера состоит из газов в фазовом балансе

• При столкновении молекул в атмосфере они получают и отдают энергию.

• Когда вода с поверхности испаряется, то проходит через процесс атмосферной конденсации.

Термины

• Конденсация – трансформация газа в жидкость.
• Испарение – трансформация жидкости в газ.
• Равновесие – тело в состоянии покоя или равномерном движении, из-за чего все силы приравниваются к нулю.

Равновесие состояний

Пребывая в равновесии, многие композиции создают однородную однофазную структуру. Но с учетом температуры и давления, одно вещество способно поделиться на две и даже больше состояний. В каждом свойства будут однородными, но между двумя фазами они разные.

Вода в запертой банке с воздушным пространством над ней формирует двухфазную систему. Большая часть воды пребывает в жидком состоянии, где удерживается обоюдным притяжением молекул. Даже в балансе они постоянно смещаются и периодически молекула накапливает достаточное количество кинетической энергии, чтобы перейти в газ. Также проходит и конденсация. В равновесии испарение и конденсация балансируют и не возникает чистого изменения объема.

В комнатной температуре и давлении емкость с водой обретает баланс, а влажность воздуха над водой – 3%. Она увеличивается с ростом температуры. При 100°C баланс не достигается, пока воздух не станет 100% водой. Если градус повышается, то трансформация в газ произойдет не только на поверхности, а по всему объему жидкости (вода кипит).

Земная атмосфера не переживает изменений. Фазы в ней меняют водяной пар. Именно он пребывает в равновесии состояний. Удары молекул позволяют некоторым конденсироваться, а другим путешествовать в паре. Более легким газам удается сбежать с гравитационного поля.

Водяной пар конденсируется в атмосфере

---