Физика > Влажность, испарение и кипячение
Количество водяного пара в воздухе выступает результатом испарения или кипения, чтобы прийти к балансу.
Задача обучения
- Выяснить, почему вода кипит при температуре 100°C.
Основные пункты
- Относительная влажность – часть водяного пара в газе в соотношении с величиной насыщения.
- Кинетическая энергия молекулы выступает пропорциональной к температурной отметке, поэтому испарение осуществляется быстрее при более высоких температурах.
- Паровое давление растет с температурой, потому что молекулярная скорость повышается при росте температурного показателя.
- Вода кипит при 100°C, потому что паровое давление превосходит на этой отметке атмосферное.
Термины
- Влажность – количество водяного пара в воздухе.
- Давление газа – давление, создаваемое паром.
- Равновесие – положение тела в состоянии покоя или равномерном перемещении, из-за чего все силы приравниваются к нулю.
Пример
Нам удается сберечь прохладу в зной из-за процесса испарения пота из кожи и воды из дыхательных путей. Испарение сопровождается высокой влажностью, поэтому мы ощущаем себя более горячими. Низкая влажность может привести к сушке слизистых оболочек и риску респираторных инфекций.
Обзор
Относительная влажность характеризует количество водяного пара в воздухе в соотношении с максимальным показателем. При наибольшем показателе наступает насыщение, а относительная влажность достигает 100%, где испарение ингибируется. Количество водяного пара, удерживаемого воздухом, основывается на температуре.
Относительная влажность повышается вечером, потому что температура воздуха падает. При температурных показателях точки росы она достигает 100%. Иногда капли конденсируются, и образуется туман. Если же нужно что-то высушить, то используют горячий воздух.
Испарение
Емкость воздуха для сохранения водяного пара основывается на давлении. Пар выделяется при жидком и твердом состояниях, потому что некоторые молекулы обладают достаточно высоким скоростным показателем для трансформации в газ. Чтобы произошел процесс испарения, молекулам нужно находиться возле поверхности, перемещаться в верном направлении и обладать необходимым запасом кинетической энергии для преодоления межмолекулярных сил в жидком состоянии. Если этим условиям отвечает небольшая часть молекул, то скорость испарения низкая.
Когда контейнер прикрыт крышкой, испарение происходит с увеличением давления, пока не создастся необходимое количество пара для конденсации, чтобы достичь баланса. Давление растет с температурой.
Молекулы ускоряются, а оставшиеся наделены низкими показателями средней кинетической энергии. Этот процесс именуют испарительным охлаждением. Поэтому пот помогает организму сбросить температуру.
Применение в кипящей воде
Почему вода закипает при 100°C? Давление на этом этапе составляет 1.01 х 105 Па (1 атм). С такими показателями жидкость способно испаряться без препятствий. Тогда откуда берутся пузырьки? Дело в том, что в воде вмещается большое количество растворенного воздуха и прочих примесей, которые в стакане заметны в виде пузырьков.
Если пузырь расположен в нижней части сосуда при 20 °C, то вмещает водяной пар (2.3%). Давление фиксируется на отметке 1 атм. С ростом температуры количество воздуха в пузыре не меняется, но водяной пар увеличивается. Пузырю приходится увеличиваться, чтобы поддерживать указанное давление. С ростом пузыря увеличивается и плавучая сила, из-за чего он поднимается наверх и создается кипение. Теперь вы знаете, какая температура кипения воды.
Раздел Физика |
|||||
Введение | |||||
Температурные и температурные весы | |||||
Тепловое расширение | |||||
Идеальный газ | |||||
Кинетическая теория | |||||
Изменения фазы | |||||
Нулевой закон термодинамики | |||||
Тепловое давление | |||||
Диффузия |