蒸发
蒸发是液体表面汽化的过程,與另一汽化過程「沸腾」不同的是,蒸發只會發生於液體的表面,而且可在任何溫度發生。在工业生产中,一般需要加热,可以在低于沸点时蒸发,也可以在沸点时进行沸腾蒸发。不同液体的沸点也不同,有的液体在沸点或低于沸点时会氧化或分解,需要进行减压蒸发(真空蒸发)。
蒸發的發生是由於液體粒子流動時互相發生不同程度的碰撞,這些碰撞使接近液體表面的粒子擁有足夠能量從液體中逃逸出去,做成蒸發現象。蒸發是水循環的重要途径,太陽的能量使海洋、湖泊裡的水,泥土中的水汽蒸發,形成雲。在水文學中,蒸發和蒸騰(植物葉片氣孔中水分的蒸發)合稱蒸散。
在蒸发時,液体表面會有數個平均自由程的蒸氣薄膜,稱為克努森層[1]。
影响因素
蒸发的速度取决于多种因素:
- 物質的溫度:物質的溫度愈高,蒸發愈快。
濕度:空氣的濕度愈高,蒸發愈慢。
氣壓:在氣壓較低或較少的地方,由於施於物質表面的力較小,粒子較容易逃逸,因此蒸發速率較高。
密度:物質的密度愈高,蒸發愈慢。
表面積:物質的表面積愈大,愈多粒子能從物質表面逃逸出去,因此蒸發愈快。- 空氣流動速度:由於流動的空氣使流體與蒸發物質之間保持著較大的濃度差距,因此流動速度愈高,蒸發愈快。
- 蒸發物質中雜質濃度:若蒸發物質中存在其他雜質,蒸發會較慢。
- 空氣中其他物質的濃度:若空氣中已經充斥著其他已飽和物質,蒸發會較慢。
- 空氣中是否已有其他物質在蒸發。若空氣中已有一物質在蒸發,另一物質會蒸發得較慢。
應用
乾衣機利用蒸發的原理,將熱空氣送進衣物裡,使水分子高速從衣物表面逃逸
参见
- 沸腾
- 沸点
- 冷凝
- 升华
- 融化
- 蒸餾
- 克努森層
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^ Aoki, Kazuo. Knudsen Layer for Gas Mixtures. Journal of Statistical Physics (Springer Nature). 2003, 112 (3/4): 629–655. ISSN 0022-4715. doi:10.1023/a:1023876025363.
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