Глава 4. Изменение агрегатных состояний вещества, газов и твёрдых тел

Испарение и конденсация

4. Выясним, от чего зависит скорость испарения жидкости. Проделаем опыт. Капнем на стеклянную поверхность воду, спирт и растительное масло. Проследим, какая жидкость испарится первой. Заметим, что раньше всех испарится спирт, затем вода, позже — подсолнечное масло. Значит, скорость испарения зависит от рода жидкости.

Вы хорошо знаете, что на ветру бельё сохнет быстрее, чем при отсутствии ветра. Это происходит потому, что ветер уносит вылетевшие из жидкости молекулы, освобождая место для других. Понятно, почему вы дуете на ранку после того, как её смажут иодом и вы почувствуете жжение. Спирт, в котором растворён иод, при этом будет быстрее испаряться. Таким образом, скорость испарения зависит от движения воздуха над поверхностью жидкости.

Как вы думаете, из какого сосуда — стакана или блюдца — вода испарится быстрее, если масса воды будет одинаковой? Опыт показывает, что из блюдца. Это объясняется тем, что площадь поверхности воды в блюдце больше, чем в стакане, следовательно, большее число молекул сможет оказаться на поверхности и, преодолев силы притяжения, вылететь с неё. Значит, скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости.

Вы, конечно, замечали, что в жаркий летний день лужи высыхают быстрее, чем в холодный осенний. Очевидно, что с повышением температуры скорость испарения возрастает. И это неудивительно, поскольку чем выше температура жидкости, тем больше скорости движения её молекул и соответственно их кинетическая энергия. А раз так, то большее число молекул способно преодолеть силы притяжения и выйти за пределы поверхности жидкости. Таким образом, скорость испарения зависит от температуры жидкости.

5. Выясним, что происходит с жидкостью в сосуде при испарении. Проделаем опыт. Возьмём термометр, обмотаем его конец тряпочкой, смоченной водой, а лучше одеколоном. Заметим, что столбик жидкости в термометре начнёт опускаться. Это свидетельствует об уменьшении температуры жидкости при испарении. Например, если на руку капнуть одеколон или эфир, то рука начнёт ощущать холод.

Объясняется этот факт следующим образом. При испарении жидкость покидают молекулы, обладающие наибольшей энергией, поэтому внутренняя энергия оставшейся части жидкости уменьшается. Следовательно, уменьшается и температура жидкости.

6. Все вы наблюдали вечером после жаркого летнего дня выпадение росы. Это водяной пар, содержащийся в воздухе, при охлаждении превращается в жидкость, и капельки воды оседают на листьях и траве.

Процесс превращения вещества из газообразного состояния в жидкое называют конденсацией.

Процесс конденсации происходит одновременно с процессом испарения. Молекулы, вылетевшие из жидкости и находящиеся над её поверхностью, участвуют в хаотическом движении. Они сталкиваются с другими молекулами, в какой-то момент времени их скорости могут быть направлены к поверхности жидкости, и молекулы возвратятся в жидкость.

Если процесс испарения идёт быстрее, чем процесс конденсации, то масса жидкости в сосуде уменьшается. Это происходит, когда сосуд открыт.

<<< К началу Окончание >>>