Domanda:
Come l'acqua evapora se non bolle?
Malcolm Crum
2011-05-27 07:53:58 UTC
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Quando il sole è fuori dopo una pioggia, posso vedere quello che sembra essere vapore che sale da un ponte di legno nelle vicinanze. Sono abbastanza sicuro che si tratti di acqua che si trasforma in gas.

Tuttavia, pensavo che l'acqua dovesse raggiungere i 100 gradi C per potersi trasformare in gas.

caso limite, magari per piccole quantità di acqua, che le permette di evaporare?

Quattro risposte:
Peter
2011-05-27 08:32:20 UTC
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L'evaporazione è un processo diverso dall'ebollizione. Il primo è un effetto di superficie che può avvenire a qualsiasi temperatura, mentre il secondo è una trasformazione di massa che avviene solo quando le condizioni sono corrette.

Tecnicamente l'acqua non si trasforma in un gas, ma un movimento casuale di le molecole di superficie consentono ad alcune di esse di liberare energia dalla superficie nell'aria. La velocità con cui lasciano la superficie dipende da una serie di fattori, ad esempio la temperatura dell'aria e dell'acqua, l'umidità dell'aria e le dimensioni della superficie esposta. Quando il ponte è `` fumante '': il legno è leggermente più calda dell'aria (per effetto del sole), l'aria è molto umida (ha appena piovuto) e l'acqua si spande per esporre una superficie molto ampia. Infatti, poiché l'aria è più fresca e quasi satura d'acqua, le molecole di acqua si condensano quasi immediatamente in micro-goccioline nell'aria, motivo per cui le puoi vedere.

BTW - Come vapore acqueo è un gas, è completamente trasparente. Se riesci a vederlo, allora è il vapore, che consiste in minuscole goccioline d'acqua (fondamentalmente vapore acqueo che si è condensato). Considera un bollitore che bolle: il pennacchio bianco si trova solo a breve distanza sopra il beccuccio. Sotto c'è vapore acqueo, sopra si è raffreddato in vapore. Il vapore scompare dopo un po ', poiché è nuovamente evaporato.

Aggiungerei che anche il ghiaccio evapora con lo stesso processo, in questo caso chiamato sublimazione. È così che non abbiamo congelatori e frigoriferi.
"" Sotto c'è vapore, sopra si è raffreddato in vapore. "" È davvero questo il significato di vapore contro vapore?
Cari @Peter e @Georg. Sfortunatamente, sembra che Peter abbia mescolato _vapor_ e _steam_ nella sua risposta (v1), vedi ad esempio wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Water_vapor e http://en.wikipedia.org/wiki/Steam
Non il tasso di evaporazione dipende dalla temperatura dell'aria sovrastante, cioè è funzione dei processi termodinamici all'interno del liquido (o solido, come nell'esempio di ann). Anche il vapore acqueo va dall'altra parte, dall'aria alla superficie, e questo risente delle condizioni termiche dell'aria, cioè l'umidità non impedisce l'evaporazione, le compete.
@Peter Shor. Ebbene, ciò che complica la materia è che da un lato esiste una definizione scientifica, in cui _vapore_ è la fase gassosa trasparente dell'acqua; e d'altra parte, c'è un discorso comune.
@Qmechanic - Ho appena dato un'occhiata agli articoli Wiki. Tutto quello che posso dire è che quelle definizioni sono esattamente l'opposto di quello che ho imparato a scuola. In futuro dovrò stare più attento alla terminologia :-)
`Tecnicamente l'acqua non si trasforma in un gas` sbagliato!tecnicamente dell'acqua liquida superficiale si sta trasformando in gas.
Peter Shor
2011-05-28 19:40:49 UTC
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Per ogni temperatura, c'è una certa quantità di vapore acqueo che può esistere come gas miscelato con l'aria. Questa è chiamata pressione di saturazione dell'acqua a quella temperatura. L ' umidità relativa è la quantità di pressione del vapore acqueo, espressa come percentuale della pressione di saturazione. All'aumentare della temperatura, la pressione di saturazione aumenta.

Il vapore è acqua nella sua fase gassosa.

Non puoi vedere il vapore acqueo, non puoi vedere il vapore, ma tu può vedere la nebbia, che è goccioline di acqua liquida sospese nell'aria.

Quando fai bollire l'acqua sul fornello, ottieni vapore. Questo poi si raffredda quando viene a contatto con l'aria, aumentando l'umidità relativa oltre il 100%, quindi il vapore acqueo si condensa in nebbia.

Se l'umidità relativa è maggiore del 100%, il vapore acqueo si condensa da l'aria, diventando rugiada e / o nebbia. Se l'umidità relativa è inferiore al 100%, l'acqua evapora nell'aria, diventando vapore acqueo.

Se il ponte di legno è più caldo dell'aria circostante e l'umidità relativa è intorno al 100%, l'acqua evaporerà dal ponte di legno, trasformandosi in vapore acqueo (l'umidità relativa è più bassa proprio accanto al ponte, perché il ponte è più caldo). Quando l'aria contenente questo vapore acqueo sale e si raffredda, l'acqua si condensa fuori da essa, trasformandosi nella nebbia che vedi.

Ecco un grafico della pressione di saturazione (da questo sito web). Notare che a 100 ° C, la pressione è $ \ approx10 ^ 5 $ Pa $ = 1000 \, $ hPa, che è approssimativamente la pressione atmosferica. Ciò significa che a 100 ° C si può avere vapore acqueo puro a pressione atmosferica. Questo è il motivo per cui l'acqua bolle a 100 ° C a livello del mare: una bolla di vapore può formarsi sotto la superficie dell'acqua. Ad altitudini più elevate, il punto di ebollizione può essere notevolmente inferiore.

Cosa intendevi esattamente per oltre il 100%?Tecnicamente suona sbagliato.
@ ΕГИІИО Si consideri una stanza con una capienza massima di 100 persone contenente 100 persone.Per consentire l'ingresso di altre 10 persone, puoi: a) rimuovere 10 persone, quindi far entrare le nuove 10, oppure b) far entrare le 10 e consentire al 110 di spingere fuori 10 persone a caso.Quest'ultimo è ciò che accade qui.Le pozzanghere possono ancora evaporare al 100% di umidità, fintanto che parte del vapore esistente si condensa per bilanciarlo.
Anthony X
2013-08-07 09:54:13 UTC
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Al di sotto del "punto di ebollizione" (non sempre 100 ° C), l'acqua può esistere sia in fase gassosa che liquida e ha una pressione di vapore dipendente dalla temperatura, che rappresenta un punto di equilibrio tra l'acqua liquida che vuole evaporare e il vapore acqueo che vuole condensare. Quando l'acqua liquida incontra l'aria secca, non è in equilibrio; le molecole d'acqua evaporano dalla superficie fino a quando la quantità di acqua nell'aria crea una pressione di vapore sufficiente per raggiungere l'equilibrio.

Quando l'acqua viene riscaldata a una temperatura di 100 ° C, la pressione del vapore è uguale a quella dell'aria a livello del mare . Poiché la pressione dell'aria non può più superare la pressione del vapore dell'acqua, l'acqua bolle.

A quote più elevate, la pressione dell'aria è inferiore; quando l'acqua viene riscaldata, la sua pressione di vapore supera la pressione dell'aria ambiente a una temperatura più bassa, ovvero il punto di ebollizione è più basso.

Viceversa per pressioni più alte.

Come per il vapore che sale fuori il ponte, che è in realtà condensazione di vapore acqueo. Molto vicino alle superfici bagnate, l'aria è satura di vapore acqueo, che è trasparente. È anche meno denso dell'aria secca, quindi sale. Man mano che si alza da quella che è probabilmente una superficie calda, si raffredda, mentre si raffredda si condensa, ma si mescola anche con aria più secca, quindi evapora di nuovo e scompare.

Penso che questa sia effettivamente la risposta più corretta sia in termini di fisica che di terminologia in uso.
Vintage
2011-05-28 00:08:00 UTC
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Il vapore che sale da un ponte caldo è vaporizzazione dell'acqua. L'acqua bollente è la vaporizzazione dell'acqua. Farsi rinfrescare da una brezza dopo un allenamento sudato è la vaporizzazione dell'acqua. Tutti determinano lo stesso cambiamento di fase con lo stesso calore latente di vaporizzazione di 540 cal./gram, che è un effetto di raffreddamento molto potente.

L'acqua bollente è un sottoinsieme della vaporizzazione dell'acqua, in cui il riscaldamento di l'acqua è abbastanza veloce che la vaporizzazione è forzata ad avvenire molto rapidamente E c'è abbastanza acqua tale che la vaporizzazione avvenga sott'acqua.

"" L'acqua bollente è un sottoinsieme della vaporizzazione dell'acqua, in cui il riscaldamento dell'acqua è abbastanza veloce che la vaporizzazione è forzata a verificarsi molto rapidamente E c'è abbastanza acqua tale che la vaporizzazione avvenga sott'acqua. "" Questa definizione può essere migliorata, molto. : = (
@Georg: Se può essere migliorato, fallo.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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