第九课科学

蒸发

液体在未达到沸点时变成蒸汽的过程叫做蒸发。

蒸发只发生在液体表面,而汽化发生在整个液体质量上。

即使在室温下也会发生蒸发。蒸发随着温度的升高而加快。



当水或其他液体处于打开状态时,其体积逐渐减小。如果你在一个开着的罐子里放一些水,两三天之后水就会消失。如果水留在花园或露天阳台上,它会比留在房间里消失得更快。这是因为蒸发。

蒸发过程

水表面的分子,当暴露在一定的温度下,它们的动能会增加。由于动能的增加,这些分子能够克服液体粒子之间的吸引力。在获得所需的动能和吸引力下降后,它们以蒸汽的形式逃逸到空气中。此外,这些动能也从相邻分子那里获得了部分所需动能,这也导致了相邻分子温度的降低,最终导致液体表面温度的降低。

目录

影响蒸发的因素

温度

蒸发量随温度升高而增加,随温度降低而减少。这意味着蒸发速率与温度成正比。

随着温度的升高,表面的液体颗粒获得克服吸力所需的动能,迅速在空气中逸出。因此,温度的升高加快了蒸发的速度。

压力

蒸发量随压力增大而减小,随压力减小而增大。这意味着蒸发速率与压力成间接比例。

当液体表面的压力更大时,液体表面的颗粒需要更多的动能才能在空气中逃逸,因此蒸发速度会降低。而如果液体表面的压力更小,颗粒在空气中逃逸所需的动能就会更少,因此蒸发速度就会加快。因此,压力的增加使蒸发速度减慢,压力的降低使蒸发速度加快。



表面积

蒸发量随表面积的增大而增大,随表面积的减小而减小。

由于蒸发只发生在液体表面,因此,如果更多的液体表面暴露在大气中,更多的颗粒将获得所需的温度,以获得所需的动能,逃逸到空气中。因此,表面积越大,蒸发速度越快。这意味着蒸发速率随表面积的增大而增大,随表面积的减小而减小。

雨后道路比坑洞干得还快。这是因为水的表面积增加了。在道路上,由于大面积的水暴露在大气中,水的蒸发迅速发生,导致道路迅速干燥。而在锅孔中,暴露在空气中的水面较少,因为水接触空气的面积较少,受到的温度也较低,导致蒸发延迟。这就是为什么路面上的水比坑洞里的干得快。

湿衣服铺在晾衣绳上,以便迅速晾干。由于衣服的扩散,更多的水暴露在空气中,这加快了蒸发的速度,衣服很快就干了。另一方面,如果湿衣服即使放在阳光下也没有散开,它们需要更多的时间才能变干,因为暴露在空气中的表面积更少。这就是为什么湿衣服要铺在晾衣绳上,以便很快晾干。

装在盘子里的水比装在玻璃杯里的水蒸发得快。这是因为在盘子里,更多的水表面暴露在大气中,接受更多的热量,蒸发得很快。而在玻璃中,暴露在大气中的水的表面积更小,因为较少的水分子从大气中接收热量,与暴露在大表面积的水相比,蒸发缓慢。

因此,蒸发速率随表面积的增大而增大,随表面积的减小而减小。



湿度

蒸发随湿度的增加而减少,随空气中湿度的减少而增加。这意味着蒸发的速度与空气中的湿度成间接比例。

湿度是空气中水蒸气的含量。在报纸上或电视频道上发布的天气预报中,会给出湿度百分比,即空气中水蒸气的百分比。

由于空气中存在更多的水蒸气,大气的持水能力降低,从而降低蒸发速率。如果空气是干燥的,那么它可以容纳更多的水,因此在干燥的空气中蒸发速度增加。

这就是为什么我们的衣服在夏季和冬季比雨季干得快的原因。因为在雨季,空气中有更多的水蒸气,这降低了大气的持水能力,导致蒸发速度降低,我们的衣服在雨季不会很快干。

我们的汗在雨季不会很快干掉。因此,我们感到不安,因为潮湿。这是因为,在雨季,空气中的湿度较高,会降低蒸发的速度,汗液不会迅速蒸发,因此我们会因为潮湿而感到不安。

风速

蒸发量随风速的增大而增大,随风速的减小而减小。这意味着蒸发速率与风速成正比。

快速的风吹走了一些水的颗粒,加快了蒸发的速度。这就是为什么快速的风加快了蒸发的速度。

我们看到,湿布在刮风的日子里很快就干了,因为风加快了蒸发的速度。

湿衣服在挂在晾衣绳上之前会被抽一下,因为抽一下会把一些水滴挤出去。这样就减少了湿布中的水分,很快就干了。

日常生活中的蒸发

  1. 海洋和其他大型水体表面的水暴露在大气中时不断蒸发。由于蒸发,水蒸气在空气中上升,并以云的形式积累起来,这就形成了雨。因此,蒸发是水循环的重要组成部分之一。因此,我们可以说蒸发是我们最自然的现象之一。
  2. 在夏天,出汗来调节我们的体温。汗液因为表面积的增加和从大气中获得的温度而蒸发。这导致皮肤温度下降,最终我们的身体温度下降,这使我们在炎热的日子里得到缓解。在炎热的天气里,出汗是一种保持体表凉爽的自然机制。这就是为什么随着温度的升高,我们的身体会大量出汗,尤其是在炎热的夏天。
  3. 水被放在陶罐里以保持它们的凉爽。陶罐有很多孔洞。保存在陶罐中的水从罐子的气孔中蒸发,从而冷却了周围的水分子。这个过程继续下去,陶罐里的水变凉了。因此,水被保存在陶罐中,以保持他们的凉爽,以供饮用。
  4. 晾衣绳上的湿衣服由于蒸发而变干。
  5. 海水含有很多盐。海水留在浅池塘里。由于太阳的热量,水逐渐蒸发,把盐留在浅池塘里。这些盐被收集起来,净化后与食品一起使用。
  6. 蒸发式冷却器在炎热的夏天被广泛使用。在蒸发式冷却器中,干燥的空气吹过被水饱和的外壳。壳表面蒸发水分,使壳冷却。湿壳表面的水粒子蒸发并冷却湿壳的其余部分。从冷却外壳吹出的空气被送入房间,使房间冷却。


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