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  • 1 # 理性科普者

    物理學告訴我們,蒸發是指物質從液態變為氣態的過程。液體在蒸發的過程中,如果液體的質量發生了變化,我們說液體發生了蒸發現象,如果液體的質量沒有發生改變,即使液體發生了蒸發,則等效於沒有發生蒸發。

    蒸發的微觀解釋方法:分子動理論。在理論上,不存在不發生蒸發的液體。因為分子總是永不停息作無規則運動。

    影響蒸發快慢的因素有:溫度的高低、液體的表面積、液體表面空氣的流動速度 、液體的種類、空氣的相對溼度。

    溫度越高,分子熱運動越快,蒸發越快。由於分子總是永不停息的作無規則運動,因此,無論在什麼溫度下,液體表面總有一些速度很大的分子能夠逃逸液麵。溫度升高,分子的平均動能增大,從液麵逃逸的分子數量就會增多。

    液體表面積增大,與空氣接觸面積增大,在相同的時間裡,從液麵逃逸的分子數目增多。

    如果液體表面空氣流動快,通風好,空氣分子動能較大,空氣分子的一部分動能會轉移給液體分子,使得液體分子動能增加,液體分子逃逸的速度會增加。

    其他條件不變,不同液體,蒸發快慢與分子間的作用力、分子的大小有關。如果分子間的作用力較大,分子動能不足以克服分子間的作用力,該液體蒸發的速度就較慢。例如液體水銀,分子之間的作用力很大,只有動能足夠大的極少數分子才能從液麵逃逸,蒸發較慢,而乙醚分子之間的作用力力很小,能夠逃逸液麵的分子數量較多,蒸發得就快。

    液體分子不停的運動,空氣分子也在不斷運動,在氣體和液體的分介面處,就會發生擴散現象,液體分子擴散到空氣中,空氣分子(溶解)和空氣中的水分子擴散到液體中,這種擴散達到一種動態平衡時,液體的質量不發生改變,我們說液體等效於沒有發生蒸發現象。例如。合適的空氣溼度大小(如:100%)正好使進出水面的水分子數目相等,進出水面的空氣分子數目相等。這種物理現象叫“飽和差”。 在其他因素不變的情況下,蒸發速度與飽和差成正比。例如:無風時,飽和差小,蒸發緩慢。有風時,飽和差大,蒸發加快。

    濃硫酸雖然蒸發,但我們也可以認為它沒有發生蒸發現象。濃硫酸分子之間的作用力較大,在濃硫酸和空氣的分介面處,濃硫酸會不斷的吸引空氣中的水分子,使空氣中的水分子不斷地進入濃硫酸中,因此,濃硫酸的質量在增加。

    由於液體分子逃逸時要克服液體分子間的引力而做功,使自己的動能增加,必然要消耗其他形式的能量,這個能量就是液體內能,剩下的液體分子平均動能會變小。液體的內能減少,溫度就會下降。要持續蒸發就要透過熱傳遞方式從周圍物體中不斷吸熱,使周圍物體溫度下降。即蒸發有製冷作用。

    提醒:如果只考慮液體分子的運動情況,所有液體都會發生蒸發現象,只是蒸發的快慢不一樣。

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