Domanda:
In che modo i vapori d'acqua non sono visibili?
Okama Ksakas
2017-01-09 01:42:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Questo sito dice che il vapore acqueo non è visibile.

Tuttavia, dai un'occhiata a questa immagine:

visible water vapor

Non è vapore acqueo?

Correlato: http://physics.stackexchange.com/q/13977/2451
Fai bollire una piccola quantità di acqua in un bicchiere alto, o un barattolo di vetro, con un coperchio sciolto in un forno a microonde, una volta che avrai raggiunto la temperatura, il vapore acqueo che riempirà il barattolo sarà invisibile.
La vera storia del vapore acqueo invisibile.In molte centrali elettriche oggi, il vapore viene utilizzato per azionare le turbine (riscaldate con vari mezzi).Nel caso di una perdita di vapore, il vapore ha una pressione e una temperatura estremamente elevate.Ciò significa flussi veloci di vapore che non iniziano a formare condensa visibile per 15-20 piedi o più.È anche terribilmente rumoroso, quindi non puoi sentire dove si trova la perdita.Quando si cercano queste perdite, si agita un manico di scopa davanti a loro.Sanno quando hanno trovato la perdita perché il vapore taglierà letteralmente a metà il manico della scopa!** Quello ** è vapore acqueo invisibile!
+1 Ho sempre avuto questa domanda quando ero bambino (e anche quando non ero così bambino ...).
Mi dà sempre fastidio quando si parla di nuvole fatte di vapore acqueo.No, non - se puoi vederli, non sono vapore acqueo, perché il vapore acqueo è invisibile.
In questo esperimento su [accendere un fiammifero con l'acqua] (https://www.youtube.com/watch?v=f6QR2AN6_es) vedrai la differenza tra l'acqua la nebbia dall'acqua riscaldata al punto di ebollizione e il vapore acqueo riscaldato a 200gradi.
@CortAmmon per favore, per favore dimmi che c'è un video di questo che accade da qualche parte!
C'è, Kasperd ha fornito uno.
Cinque risposte:
#1
+101
Gert
2017-01-09 01:54:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Il vapore acqueo è un gas limpido e incolore, quindi non può essere visto ad occhio nudo.

Quello che vedi nella foto nel tuo secondo link è (parzialmente) vapore acqueo condensed, cioè nebbia (o nebbia).La nebbia contiene goccioline d'acqua minuscole e discrete e la luce rimbalza sulla loro superficie in direzioni casuali, causando la visibilità.

Il vapore acqueo invece contiene solo molecole libere, troppo piccole perché la luce possa rimbalzare, quindi il vapore acqueo puro (senza condensa) è invisibile, come la maggior parte dei gas (alcuni gas sono chiari ma colorati come il gas cloro).

I commenti non sono per discussioni estese;questa conversazione è stata [spostata in chat] (http://chat.stackexchange.com/rooms/51440/discussion-on-answer-by-gert-how-are-water-vapors-not-visible).
Gert, quando dici che la luce rimbalza sulle goccioline d'acqua, è tutta una lunghezza d'onda della luce?Voglio dire, lo spettro visibile rimbalza chiaramente, ma l'IR si diffonde anche sulle goccioline d'acqua?
#2
+24
Crowley
2017-01-09 18:45:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I problemi sono causati dalle definizioni di vapore e vapore in fisica e nel linguaggio comune.

La definizione fisica di vapore acqueo e vapore è fase gassosa dell'acqua . Nel linguaggio comune è "la nuvola bianca sopra la pentola con acqua calda quando fa freddo" .

Prendi un bollitore di vetro e mettilo sul fornello e fai bollire l'acqua.

Vedrai le bolle che crescono sul fondo e scompaiono nel volume dell'acqua. Quelle bolle contengono solo vapore acqueo. Se raggiungi la temperatura di ebollizione in tutto il volume, tali bolle smettono di svanire e corrono verso l'alto dove scoppiano.

Vedrai anche che quelle bolle sono incolori invece di essere bianche o grigie. Ciò significa che sono pieni di gas incolore (invisibile): vapore acqueo.

Una volta scoppiato, il vapore lascia l'acqua calda circostante ed entra nell'aria più fredda dove si dissolve fino a raggiungere il punto di saturazione e il vapore acqueo non può più dissolversi, quindi si condensa. Sopra il bollitore forma "vapore", fuori forma nebbia e nuvole. Si condensa su qualsiasi interfaccia possibile - coperchio, polvere, gocce d'acqua - e forma una miscela di aria umida e gocce d'acqua. Entrambe le fasi sono incolori, ma a causa dei diversi indici di rifrazione, la luce viene frantumata e puoi vedere una nuvola di vapore bianca (grigia).

Osservando il vapore che sale dal bollitore puoi vedere che svanisce. È causato da goccioline ad alta temperatura che raggiungono l'aria insatura, evaporando di nuovo e formando una fase incolore: l'aria umida.


La bolla si forma quando (una piccola quantità di) acqua liquida diventa gassosa, la bolla contiene solo acqua. Non ci sono gas - c'è solo vapore acqueo. Quando la bolla scoppia, il vapore in essa contenuto verrà rilasciato alla miscela di gas chiamata aria e si diffonderà in essa (aumentando l'umidità assoluta). Se non fosse acqua ma cloro liquido, il cloro gassoso si diffonderà invece (aumentando la sua concentrazione nell'aria). Se fosse un blocco di ghiaccio secco, il gas di anidride carbonica viene rilasciato e si dissolve nell'aria.

Quando la temperatura è inferiore al punto di rugiada (determinato dall'umidità e dalla pressione), il contenuto d'acqua nell'aria (sovra) satura si condensa. In caso di acqua bollente, l'umidità cambia (aumenta) e quindi l'acqua nell'aria si condensa e forma la nuvola di vapore bianca opaca. In caso di cloro, vedrai una nuvola gialla trasparente. In caso di ghiaccio secco il calore consumato per riscaldare il blocco e far evaporare l'anidride carbonica provoca un abbassamento della temperatura dell'aria umida circostante. Quando la temperatura scende al di sotto del punto di rugiada, l'acqua si condensa e vedrai una nuvola bianca e opaca.

La nuvola di vapore è bianca perché l'acqua non assorbe la luce di una specifica lunghezza d'onda (colore). È opaco a causa della grande quantità di piccole particelle che sono rotonde o orientate in modo casuale. Così stanno riflettendo la luce in direzioni casuali. La nuvola composta da solfato di rame, $ CuSO_4 \ times5H_2O $, la polvere sarà blu (a causa dell'assorbimento selettivo della luce) e opaca (a causa della dispersione della luce).

Supponiamo di avere un piccolo volume di vapore acqueo caldo circondato solo da aria fredda e umida.

  • La temperatura si equalizzerà attraverso la dissipazione del calore.
  • Il vapore acqueo si diffonderà nell'aria umida.

Ciò che osserverai dipende fortemente dalla temperatura, dalla pressione e dai volumi.Se l'umidità dell'aria è sufficientemente bassa, l'acqua si dissolverà senza alcun effetto.Se l'umidità è sufficientemente elevata, la temperatura del vapore acqueo e la chiusura del bordo possono scendere al di sotto del punto di rugiada e, a causa dello stato di saturazione eccessiva, il vapore può condensarsi e rilasciare un altro calore (entalpia di condensazione).Questo formerà la nuvola visibile.Le goccioline d'acqua si diffondono quindi nell'aria e possono evaporare (e consumare la stessa quantità di calore che è stata rilasciata durante la condensazione) o dissiparsi nel volume.In entrambi i casi la nuvola diventerà indistinguibile dal resto del volume.

Quindi questi gas diventano bolle e quando scoppiano diventano vapori d'acqua?e poi questi vapori d'acqua "caldi e invisibili" si mescolano all'aria e formano una nebbia?e poiché l'acqua è una superficie lucida, la luce la disperde e possiamo vedere la nebbia?Ma ho una domanda, cosa succede se ci fosse una piccola quantità di vapore acqueo caldo mescolata con aria fredda?La piccola quantità potrebbe ancora essere mostrata indipendentemente dalla quantità di piccola acqua miscelata poiché la luce può disperdere l'acqua?
No, le bolle sono riempite solo di vapore acqueo.Quando scoppiano, il vapore viene rilasciato nell'aria.
Questo è ciò che intendo.Le mie altre domande sono ancora valide. Puoi rispondere per favore?Grazie.
@OkamaKsakas Non puoi avere un po 'di vapore acqueo caldo mescolato con aria fredda: si raffredderà immediatamente e si condenserà.Tuttavia, puoi avere vapore acqueo * freddo * mescolato con "aria fredda" bene - questo è quello che vedi ovunque intorno a te.Quando tutto il vapore acqueo nell'aria ("umidità") si condensa (come quando l'aria calda viene colpita da una raffica di vento freddo o da una caduta di pressione), si forma una nebbia.
Suggerisco di sostituire il solfato di rame con una sostanza che può effettivamente evaporare e ha vapore colorato, ad es.iodio I2.Il solfato di rame è un sale che si decompone ad alta temperatura.Inoltre, il colore blu di CuSO4 · 5H2O deriva dall'idratazione del $ Cu ^ {2 +} $, l'anidrato CuSO4 è incolore.In generale, non è una scommessa molto sicura estrapolare il colore di un liquido (per non parlare di una soluzione) al colore del gas (a parte il fatto che ci sono molte sostanze che sono incolori per l'occhio umano sia in forma liquida che gassosa).
@cbeleites Buoni punti, ma ho pensato a $ CuSO_4 \ cdot5H_2O $ polvere piuttosto che gas.Il caso del gas colorato è menzionato con il cloro.
#3
+9
Peter - Reinstate Monica
2017-01-09 20:41:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La tua domanda è in parte una domanda in lingua . Il linguaggio naturale è terribilmente impreciso e ambiguo. Questa è la ragione fondamentale per cui tutte le scienze sviluppano la propria terminologia.

In questo caso due dei quattro significati Elenchi di Merriam-Webster per vapore sono sfortunatamente quasi opposti l'uno dell'altro.

In concreto:

  • Sì, le nuvole bianche che vedi sono "vapore" nel linguaggio quotidiano, come ogni adulto è felice di far notare a un bambino di tre anni. Questo è il prima definizione nella voce di Merriam-Webster su vapor:

    Materia diffusa (come fumo o nebbia) sospesa fluttuante nell'aria e compromettendone la trasparenza.

    Questo "vapore" è una nebbia, proprio come le nuvole: minuscole gocce di fluido sospese nell'aria.

  • No, quello che vedi non è decisamente "vapore" in senso scientifico. Scientificamente, il vapore è definito come

    una sostanza allo stato gassoso distinta dallo stato liquido o solido

    come seconda definizione di vapore negli stati di Merriam-Webster. Per sapere cos'è un gas, possiamo guardare il suo articolo di Wikipedia:

    Un gas puro può essere costituito da singoli atomi (ad es. un gas nobile come neon), molecole elementari costituite da un tipo di atomo (ad esempio ossigeno), o molecole composte costituite da una varietà di atomi (ad es. carbonio biossido).

    Il vapore acqueo, ovvero l'acqua allo stato gassoso, è quindi costituito da singole molecole d'acqua che non riflettono o (a questa scala) assorbono o disperdono in modo significativo la luce visibile a causa delle loro piccole dimensioni.Poiché la nebbia visibile, o le nuvole, sopra l'acqua bollente, che sono chiamate "vapore" nel linguaggio quotidiano, sono costituite da piccole goccioline di acqua fluida (non gassosa!), Non sono "vapore" inquesto senso scientifico.Paradossalmente, il vapore acqueo in senso scientifico è esattamente ciò che non vedi nell'immagine.

+1 per "la lingua è terribilmente precisa e ambigua".ecco perché abbiamo strumenti come il lambda calcolo e la matematica.e avvocati.
@WalrustheCat ITYM * impreciso *.
haha sì.e incline all'errore dell'utente.
#4
+7
Hot Licks
2017-01-09 06:45:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Praticamente ogni gas può essere condensato in un liquido a una certa temperatura e praticamente ogni liquido può essere "fatto evaporare" come un gas . È solo che alcuni attraversano questa trasformazione ad alta temperatura e altri a bassa temperatura.

Il punto di transizione dell'acqua (alla pressione a livello del mare) è di 100 gradi C, quindi lo percepisci principalmente come un liquido. L'ossigeno, d'altra parte, bolle a -183 ° C, quindi vedi il liquido solo quando è stato condensato con un'apparecchiatura speciale.

Ma al di sotto del suo punto di ebollizione, l'acqua evapora ancora nell'aria in quantità relativamente piccole, fino a raggiungere il "punto di saturazione" per una data temperatura e pressione. (Questo è ciò di cui parlano i meteorologi quando parlano di "percentuale di umidità".) Quando l'acqua è vicina al punto di saturazione (vicino al "100% di umidità"), passa avanti e indietro tra liquido e gas, e quindi minuscole goccioline d'acqua possono finiscono sospesi a mezz'aria. Sono queste minuscole goccioline che vedi nella nebbia, nelle nuvole, nel "vapore" che esce da una teiera, ecc.


※ Dico "praticamente" perché alcuni materiali possono subire una trasformazione chimica di qualche tipo prima di raggiungere il loro "punto di ebollizione".

La pressione non significa forza?Non capisco cosa significa "per una determinata pressione (forza)"? In che modo la pressione influisce sul punto di saturazione? So che a una temperatura specifica, come 100 ° C, l'acqua bolle. E il punto di saturazione è la percentuale di umidità è ciò cheHo capito da te, come fa waer suspend a mid air, non sospendere significa mix?
Ebbene, vicino alla riva del mare l'acqua bolle a 100 ° C.In Himalaya, a 8 km sul livello del mare, l'acqua bolle a una temperatura molto più bassa.Il punto di saturazione indica il 100% di umidità relativa: non è possibile aggiungere più vapore acqueo nella fase gassosa.Se hai RH 50% significa che l'aria contiene metà della sua capacità di vapore acqueo a una data temperatura e pressione.Maggiore è la temperatura, maggiore è la capacità, minore è la pressione, maggiore è la capacità.
Ah, allora quello che ho capito è che, l'umidità percentuale è un punto raggiunto in cui il gas diventa di nuovo liquido e il liquido diventa gas, il che significa una miscela di condensazione ed evaporazione, giusto?e come passa avanti e indietro tra liquido e gas?È una regola fissa come percentuale di umidità? Inoltre non capisco come si sospenda (mescolando) l'acqua con l'aria?intendi i vapori d'acqua?O c'è qualcosa che non va nella mia definizione di sospensione .. Mi dispiace se c'è, la definizione sembra molto complicata su Google di quanto non sia in realtà.
@OkamaKsakas - Pensaci: quando dell'acqua gassosa nell'aria si condensa, poiché le condizioni si aggirano intorno al 100% di umidità, si condenserà prima in minuscole goccioline d'acqua.Quando ciò accade, l'acqua emetterà una piccola quantità di calore, e quindi l'umidità relativa (che dipende in parte dalla temperatura) verrà abbassata.Quindi ti rimangono minuscole goccioline d'acqua nell'aria, che cambiano avanti e indietro.Alla fine la gravità li trascinerà a terra, ma movimenti d'aria casuali (alcuni dovuti al calore emesso) tenderanno a mantenere le goccioline sospese.Pensa al "moto browniano".
@OkamaKsakas C'è sempre una miscela di condensa ed evaporazione: non è come se avessi una massa d'acqua liquida al 100% e basta.Metti un bicchiere d'acqua su un tavolo e "spontaneamente" evaporerà.Allo stesso tempo, il vapore acqueo nell'aria tenderà a condensarsi nell'aria.È qui che entra in gioco l'umidità: maggiore è l'umidità relativa, più acqua viene "restituita" alla fase liquida, quindi più lenta è l'evaporazione effettiva (perché questa è concentrata intorno al bicchiere? Perché è freddo e diventa più fredda per evaporazione, cheabbassa la quantità di acqua che l'aria può contenere).
@OkamaKsakas Questo è vero per qualsiasi processo termodinamico, davvero - è sempre una strada a doppio senso, e noi modifichiamo solo quale lato prende il sopravvento.Ad esempio, possiamo sciogliere lo zucchero in acqua calda fino al punto in cui non può più dissolversi: la soluzione è satura.Ma quello che sta realmente accadendo è che le singole "molecole" continuano ad entrare e uscire dalla soluzione alla stessa velocità.Quando rendi l'acqua più fredda, la "soluzione" diventa più lenta e lo zucchero inizia a precipitare dalla soluzione alla rinfusa, formando cristalli.
#5
+1
zirun
2017-01-09 18:38:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Quando la molecola d'acqua si trasforma in vapore nell'ambiente ideale, è invisibile ad occhio nudo. Allo stato di condensazione le molecole riflettono i raggi di luce piegando il principio, quindi possiamo osservare questa condensazione del vapore come un effetto di velo di fumo



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.
Loading...