Kako pride do izhlapevanja? Kaj določa hitrost izhlapevanja tekočine? Dejavniki, ki vplivajo na ta proces
Izhlapevanje je fizikalni proces prehoda snovi iz tekoče stanje v plinasto (paro) s površine tekočine. Postopek izhlapevanja je obraten od procesa kondenzacije (prehod iz parnega v tekoče stanje).
Postopek izhlapevanja je odvisen od intenzivnosti toplotno gibanje molekule: hitreje kot se molekule premikajo, hitreje pride do izhlapevanja. Poleg tega sta pomembna dejavnika, ki vplivata na proces izhlapevanja, hitrost zunanje (glede na snov) difuzije, pa tudi lastnosti same snovi. Preprosto povedano, z vetrom se izhlapevanje zgodi veliko hitreje. Kar zadeva lastnosti snovi, potem na primer alkohol močno izhlapi hitreje kot voda. Pomemben dejavnik je tudi površina tekočine, iz katere pride do izhlapevanja: iz ozkega dekanterja se bo to zgodilo počasneje kot iz široke plošče.
Razmislite o tem procesu na molekularni ravni: molekule, ki imajo dovolj energije (hitrost), da premagajo privlačnost sosednjih molekul, izstopijo iz meja snovi (tekočine). V tem primeru tekočina izgubi del energije (se ohladi). Na primer vroč čaj: pihamo na površino tekočine, da jo ohladimo, s tem pa pospešimo proces izhlapevanja.
Absolutna vlažnost
Absolutna vlažnost - količina vlage (v kg), ki jo vsebuje en kubični meter zrak. Zaradi majhne vrednosti se običajno meri v g / m3. Toda zaradi dejstva, da je pri določeni temperaturi zraka lahko v zraku le določena količina vlage (s povišanjem temperature se ta največja možna količina vlage poveča, z znižanjem temperature zraka pa največja možna količina vlage zmanjša), je bil uveden koncept relativne vlažnosti.
Relativna vlažnost
- razmerje med parcialnim tlakom vodne pare v plinu (predvsem v zraku) in ravnotežnim tlakom nasičene pare pri dani temperaturi. Enakovredna definicija je razmerje med masnim deležem vodne pare v zraku in največjim možnim. Merjeno v odstotkih.
Nasičeni parni tlak vode močno narašča z naraščajočo temperaturo (glej graf). Zato pri izobaričnem (to je pri konstantnem tlaku) hlajenju zraka s konstantno koncentracijo hlapov pride trenutek (rosišče), ko je hlap nasičen. V tem primeru se "ekstra" para kondenzira v obliki megle ali ledenih kristalov. Procesi nasičenja in kondenzacije vodne pare igrajo veliko vlogo v atmosferski fiziki: procese nastajanja oblakov in nastanek atmosferskih front v veliki meri določajo procesi nasičenja in kondenzacije, toplota, ki se sprošča med kondenzacijo atmosferske vodne pare, zagotavlja energetski mehanizem za nastanek in razvoj tropskih ciklonov (hurikanov).
Če pustite posodo z vodo nepokrito, bo voda čez nekaj časa izhlapela. Če naredimo enak poskus z etilni alkohol ali bencin, je postopek nekoliko hitrejši. Če lonec z vodo segrejemo na dovolj močnem gorilniku, bo voda zavrela.
Vsi ti pojavi so poseben primer uparjanja, pretvorbe tekočine v paro. Obstajata dve vrsti uparjanja izhlapevanje in vrenje.
Kaj je izhlapevanje
Izhlapevanje se nanaša na tvorbo hlapov s površine tekočine. Izhlapevanje je mogoče razložiti na naslednji način.
Med trki se hitrosti molekul spreminjajo. Pogosto obstajajo molekule, katerih hitrost je tako velika, da premagajo privlačnost sosednjih molekul in se odtrgajo od površine tekočine. (Molekularna zgradba snovi). Ker je tudi v majhni prostornini tekočine veliko molekul, se takšni primeri pojavljajo precej pogosto in obstaja stalen proces izhlapevanja.
Molekule, ločene od površine tekočine, tvorijo paro nad njo. Nekateri od njih se zaradi kaotičnega gibanja vrnejo nazaj v tekočino. Izhlapevanje torej poteka hitreje, če je veter, saj le-ta odnaša paro stran od tekočine (tu se dogaja tudi pojav "zajetja" in odcepitve molekul s površine tekočine s pomočjo vetra).
Zato se v zaprti posodi izhlapevanje hitro ustavi: število "odtrganih" molekul na časovno enoto postane enako številu "vrnjenih" v tekočino.
Stopnja izhlapevanja odvisno od vrste tekočine: manjša kot je privlačnost med molekulami tekočine, intenzivnejše je izhlapevanje.
kako več območja na površini tekočine, več molekul jo lahko zapusti. To pomeni, da je hitrost izhlapevanja odvisna od površine tekočine.
Ko se temperatura dvigne, se hitrost molekul poveča. Višja kot je torej temperatura, intenzivnejše je izhlapevanje.
Kaj vre
Vretje je intenzivno uparjanje, ki nastane zaradi segrevanja tekočine, nastajanja parnih mehurčkov v njej, ki plavajo na površino in tam počijo.
Med vrenjem ostane temperatura tekočine konstantna.
Vrelišče je temperatura, pri kateri tekočina zavre. Običajno, ko govorimo o vrelišču določene tekočine, mislimo na temperaturo, pri kateri ta tekočina vre pri normalnem atmosferskem tlaku.
Med uparjanjem molekule, ki so se ločile od tekočine, del le-te odnesejo notranja energija. Zato se med izhlapevanjem tekočina ohladi.
Specifična toplota uparjanja
Fizikalna količina, ki označuje količino toplote, ki je potrebna za izhlapevanje enote mase snovi, se imenuje specifična toplota uparjanja. (povezava več podrobna analiza ta nit)
V sistemu SI je merska enota za to količino J / kg. Označena je s črko L.
Podrobnosti Kategorija: Molekularno-kinetična teorija Objavljeno 09.11.2014 21:08 Ogledi: 12413V tekočem stanju lahko snov obstaja v določenem temperaturnem območju. Pri temperaturi pod spodnjo vrednostjo tega intervala se tekočina spremeni v trdno snov. In če vrednost temperature preseže zgornjo mejo intervala, tekočina preide v plinasto stanje.
Vse to lahko opazimo na primeru vode. V tekočem stanju ga vidimo v rekah, jezerih, morjih, oceanih, vodni pipi. Trdno stanje vode je led. Vanj se spremeni, ko pri normalnem atmosferskem tlaku njena temperatura pade na 0 o C. In ko se temperatura dvigne na 100 o C, voda zavre in preide v paro, ki je njeno plinasto stanje.
Postopek spreminjanja snovi v paro imenujemo uparjanje. Obraten proces spreminjanja iz hlapov v tekočino je kondenzacija .
Uparjanje se pojavi v dveh primerih: med izhlapevanjem in med vrenjem.
Izhlapevanje
Izhlapevanje je fazni proces prehoda snovi iz tekočega stanja v plinasto ali paro, ki se pojavi na površini tekočine .
Tako kot pri taljenju snov med izhlapevanjem absorbira toploto. Porabi se za premagovanje kohezivnih sil delcev (molekul ali atomov) tekočine. Kinetična energija molekul, ki imajo največ visoka hitrost, presega njihovo potencialno energijo interakcije z drugimi molekulami tekočine. Zaradi tega premagajo privlačnost sosednjih delcev in odletijo s površine tekočine. Povprečna energija preostalih delcev se zmanjša, tekočina pa se postopoma ohlaja, če je ne segrevamo od zunaj.
Ker se delci gibljejo pri kateri koli temperaturi, prihaja tudi do izhlapevanja. pri kateri koli temperaturi. Vemo, da se luže po dežju posušijo tudi v hladnem vremenu.
Toda hitrost izhlapevanja je odvisna od številnih dejavnikov. Eden najpomembnejših - temperatura snovi. Višja kot je, večja je hitrost delcev in njihova energija ter večje število delcev zapusti tekočino na časovno enoto.
Napolnite 2 kozarca z enako količino vode. Enega postavimo na sonce, drugega pustimo v senci. Čez nekaj časa bomo videli, da je v prvem kozarcu manj vode kot v drugem. Bila je razgreta sončni žarki in je hitreje izhlapela. Luže po dežju se poleti tudi veliko hitreje posušijo kot spomladi ali jeseni. V ekstremni vročini pride do hitrega izhlapevanja vode s površin rezervoarjev. Ribniki in jezera se sušijo, struge plitvih rek se sušijo. Višja kot je temperatura okolju višja je stopnja izhlapevanja.
Pri enaki prostornini bo tekočina v širokem krožniku izhlapela veliko hitreje kot tekočina, nalita v kozarec. To pomeni, da hitrost izhlapevanja je odvisna od površine izhlapevanja . Večje kot je to območje, velika količina molekul odleti iz tekočine na časovno enoto.
Pod enakimi zunanjimi pogoji hitrost izhlapevanja je odvisna od vrste snovi . Steklenici napolnite enako količino vode in alkohola. Čez nekaj časa bomo videli, da je ostalo manj alkohola kot vode. Izhlapeva hitreje. To se zgodi zato, ker molekule alkohola medsebojno delujejo šibkeje kot molekule vode.
vplivajo na hitrost izhlapevanja in prisotnost vetra . Vemo, da se stvari po pranju veliko hitreje posušijo, če jih razpiha veter. Curek vročega zraka v sušilniku za lase lahko hitro posuši naše lase.
Veter odnese molekule, ki so odletele iz tekočine, in se ne vrnejo nazaj. Njihovo mesto prevzamejo nove molekule, ki zapuščajo tekočino. Zato jih v sami tekočini postane manj. Zato hitreje izhlapi.
Sublimacija
Izhlapevanje poteka v trdne snovi Oh. Vidimo, kako se zmrznjeno, z ledom pokrito perilo postopoma suši na mrazu. Led se spremeni v paro. Zavohamo oster vonj po izparevanju trdne snovi naftalena.
Nekatere snovi sploh nimajo tekoče faze. Na primer, elementarni jodjaz 2 - preprosta snov, ki je črno-sivi kristali z vijoličnim kovinskim leskom, se v normalnih pogojih takoj spremeni v plinasti jod - vijolične pare z ostrim vonjem. Tekoči jod, ki ga kupujemo v lekarnah, ni tekoče stanje, temveč raztopina joda v alkoholu.
Prehodni proces trdnih snovi v plinasto stanje, mimo tekoče faze, se imenuje sublimacija, oz sublimacija .
Vreti
Vreti To je tudi proces pretvorbe tekočine v paro. Toda izhlapevanje med vrenjem se ne pojavi le na površini tekočine, temveč po celotni prostornini. Poleg tega je ta proces veliko bolj intenziven kot med izhlapevanjem.
Na ogenj pristavimo kotliček vode. Ker je v vodi vedno raztopljen zrak, se pri segrevanju na dnu kotlička in na njegovih stenah pojavijo mehurčki. Ti mehurčki vsebujejo zrak in nasičeno vodno paro. Najprej se pojavijo na stenah čajnika. Količina pare v njih se poveča, sami pa se povečajo. Nato se bodo pod vplivom Arhimedove vzgonske sile odtrgale od sten, se dvignile in počile na gladino vode. Ko temperatura vode doseže 100 °C, se po celotni prostornini vode oblikujejo mehurčki.
Izhlapevanje se pojavi pri kateri koli temperaturi, vrenje pa le pri določeni temperaturi, ki se imenuje vrelišče .
Vsaka snov ima svoje vrelišče. Odvisno je od količine pritiska.
Pri normalnem atmosferskem tlaku voda vre pri temperaturi 100 o C, alkohol - pri 78 o C, železo - pri 2750 o C. In vrelišče kisika je minus 183 o C.
Ko se tlak zmanjša, se vrelišče zniža. V gorah, kjer Atmosferski tlak nižje, voda vre pri temperaturi nižji od 100 o C. In višje kot je nadmorska višina, nižje je vrelišče. In v loncu na pritisk, kjer nastane visok krvni pritisk voda zavre pri temperaturah nad 100°C.
Nasičena in nenasičena para
Če lahko snov hkrati obstaja v tekoči (ali trdni) fazi in plinasti, se njeno plinasto stanje imenuje trajekt . Hlapi so sestavljeni iz molekul, ki med izhlapevanjem uhajajo iz tekočine ali trdne snovi.
Tekočino nalijemo v posodo in jo tesno zapremo s pokrovom. Čez nekaj časa se bo količina tekočine zmanjšala zaradi njenega izhlapevanja. Molekule, ki zapustijo tekočino, se bodo koncentrirale nad njeno površino v obliki hlapov. Ko pa gostota pare postane precej visoka, se bodo nekateri od njih spet začeli vračati v tekočino. In takšnih molekul bo vedno več. Končno bo prišel trenutek, ko bo število molekul, ki zapuščajo tekočino, in število molekul, ki se vanjo vračajo, enako. V tem primeru pravijo, da tekočina je v dinamičnem ravnovesju s svojo paro . Ta par se imenuje bogata .
Če med uparjanjem iz tekočine odleti več molekul kot se vrne, potem bo takšna para nenasičen . Nenasičena para nastane, ko je hlapeča tekočina v odprti posodi. Molekule, ki ga zapuščajo, so razpršene v prostoru. Vsi se ne vrnejo v tekočino.
Kondenzacija pare
Povratni prehod snovi iz plinastega stanja v tekoče stanje se imenuje kondenzacija. Med kondenzacijo se nekatere molekule pare vrnejo v tekočino.
Hlapi se začnejo spreminjati v tekočino (kondenzirajo), ko določena kombinacija temperatura in tlak. Ta kombinacija se imenuje kritična točka . Najvišja temperatura , pod katerim se začne kondenzacija imenujemo kritično temperaturo. Nad kritično temperaturo se plin nikoli ne spremeni v tekočino.
Na kritični točki je meja med tekočino in paro zamegljena. Površinska napetost tekočine izgine, gostoti tekočine in njene nasičene pare se izenačita.
V dinamičnem ravnovesju, ko je število molekul, ki zapuščajo tekočino in se vanjo vračajo, enako, sta procesa izhlapevanja in kondenzacije uravnotežena.
Ko voda izhlapi, nastanejo njene molekule vodna para , ki je pomešan z zrakom ali drugim plinom. Temperaturo, pri kateri se taka para v zraku nasiči, začne ob ohlajanju kondenzirati in se spremeni v vodne kapljice, imenujemo rosišče .
Kadar je v zraku velika količina vodne pare, pravimo, da je njegova vlažnost povečana.
V naravi zelo pogosto opazimo izhlapevanje in kondenzacijo. Jutranja megla, oblaki, dež – vse to je posledica teh pojavov. Pri segrevanju vlaga izhlapi z zemeljske površine. Molekule nastale pare se dvignejo navzgor. Ko na svoji poti naleti na hladno listje ali travo, para na njih kondenzira v obliki rosnih kapljic. Malo višje, v površinskih plasteh, postane megla. Visoko v atmosferi pa se pri nizkih temperaturah ohlajena para spremeni v oblake, sestavljene iz vodnih kapljic ali ledenih kristalov. Nato bo iz teh oblakov na zemljo padal dež ali toča.
Toda vodne kapljice nastanejo pri kondenzaciji le, ko so v zraku najmanjši trdni ali tekoči delci, ki jih imenujemo kondenzacijska jedra . Lahko so produkti zgorevanja, pršenja, prašni delci, morska sol nad oceanom delci, ki nastanejo zaradi kemične reakcije v atmosferi itd.
desublimacija
Včasih lahko snov takoj preide iz plinastega stanja v trdno stanje, mimo tekoče stopnje. Tak postopek se imenuje desublimacija .
Ledeni vzorci, ki se pojavijo na kozarcih v hladnem vremenu, so primer desublimacije. Med zmrzaljo so tla prekrita z injem - tankimi ledenimi kristali, v katere se je iz zraka spremenila vodna para.
Pri kateri koli temperaturi nekatere molekule odletijo s površine tekočine in nad njo tvorijo paro. Postopek, pri katerem snov preide iz tekočega v plinasto stanje, imenujemo uparjanje. Izhlapevanje, ki se pojavi pri kateri koli temperaturi z odprte površine tekočine, se imenuje izhlapevanje. Njegova hitrost je odvisna od vrste tekočine, velikosti njene proste površine, temperature, zunanjega tlaka in prisotnosti zračnega toka nad tekočino, ki odnaša hlape.
Odmik molekul s površine tekočine med izhlapevanjem je povezan s porabo notranje energije za delovno funkcijo A, ki jo mora molekula opraviti, da premaga sile molekularne privlačnosti in sile zunanjega pritiska. To delo se opravi zaradi kinetične energije molekul. Molekula bo zapustila tekočino le, če je njena kinetična energija enaka oz več dela izhod: (m je masa molekule, v je komponenta hitrosti molekule, usmerjena pravokotno na površino tekočine). Med uparjanjem se tekočina ohladi, saj izbite molekule odnesejo del njene notranje energije.
Da lahko pride do izhlapevanja tekočine brez spremembe njene temperature, je treba tekočini posredovati energijo. Skalarna vrednost, merjena s količino energije, ki je potrebna za pretvorbo enote mase tekočine v paro pri stalni temperaturi, se imenuje specifična toplota uparjanja.
Za pretvorbo enote mase tekočine v paro pri stalni temperaturi ji dodelimo količino toplote, ki je enaka specifični toploti uparjanja. Med uparjanjem pride do povečanja prostornine snovi. Torej, vodna para pri 100 ° C zavzame prostornino, ki je skoraj 1700-krat večja od prostornine iste mase vode pri 100 ° C. Zato snov, ki izhlapi, del Specifična toplota uparjanje porabi za opravljanje dela proti sili zunanjega tlaka, del pa za povečanje notranje potencialne energije. Zato je pri enaki temperaturi notranja energija enote mase snovi v plinastem stanju večja kot v tekočem stanju. Torej, 1 kg vodna para pri 100 °C ima na 2*10 6 j več notranje energije kot 1 kg vode pri enaki temperaturi.
Poskusi so pokazali, da je specifična toplota uparjanja snovi odvisna od njene temperature. Višja kot je temperatura snovi, nižja je njena specifična toplota uparjanja. Na primer, pri 0 °C je specifična toplota uparjanja vode 2499 kJ/kg, pri 50° С - 2385 kJ / kg, pri 100° C - 2257 kJ / kg, pri 200°С - 1943 kJ/kg. Zmanjšanje toplote uparjanja je razloženo z dejstvom, da višja kot je temperatura snovi, večja je kinetična energija njenih molekul in manj energije je treba dodatno posredovati tekočini, da njene molekule odletijo v okolje.
Ime specifične toplote uparjanja r kg / j. Za preobrazbo m kg masa tekočine v paro zahteva določeno količino energije, zlasti količino toplote Q=rm.
Predpostavimo, da tekočina izhlapeva v zaprti posodi. Del molekul pare se zaradi toplotnega gibanja, ki se približa površini tekočine, vrne vanjo. V zaprti posodi potekata tako proces izhlapevanja kot proces kondenzacije.Če je število molekul, ki uidejo iz tekočine več številk molekule, ki se vračajo vanjo, potem se imenuje para nad tekočino nenasičen. Poskusi z nenasičenimi hlapi so pokazali, da so podrejeni plinskim zakonom.
V procesu izhlapevanja in kondenzacije pride trenutek, od katerega bo število molekul, ki so odletele iz tekočine na enoto časa, enako številu molekul, ki se vrnejo nazaj v tekočino, to je dinamično ravnovesje. pridejo med tekočino in paro. Imenuje se para, ki je v dinamičnem ravnovesju s svojo tekočino nasičena para. Lahko se nasiči ne le v zaprti posodi, ampak tudi v atmosferi. Torej, z meglo je vodna para v zraku nasičena.
Odpremo pipo A (slika 35) in spustimo v bučko nekaj kapljic etra, ki izhlapi in nastane nenasičena para. Čim več etra spustimo v bučko, tem večji je pritisk njegove nenasičene pare. Puščamo eter, dokler se na dnu bučke ne pojavi malo tekočega etra. Videz slednjega kaže, da so hlapi etra postali nasičeni. Od tega trenutka naprej manometer preneha kazati povečanje tlaka - postal je konstanten, kljub naknadnemu dodajanju etra. torej Parni tlak in gostota pri dani temperaturi sta največja, ko je para nasičena.
Če različne tekočine izmenično postavimo v bučko in izmerimo njihove nasičene parne tlake, se izkaže, da Pri isti temperaturi je nasičeni parni tlak različnih tekočin različen. Največji tlak ima hlap etra, najnižji alkoholni hlap, še manjši pa vodna para.
Pri temperaturi 20 ° C je nasičen parni tlak teh tekočin (v mmHg):
Ugotovimo, ali je tlak nasičene pare pri stalni temperaturi odvisen od njene prostornine. Pod batom v valju, ki je povezan z manometrom, sta tekočina in njena nasičena para (slika 36). S spreminjanjem njegove prostornine s premikanjem bata navzgor in navzdol, glede na manometer, to vidimo pri konstantni temperaturi nasičeni parni tlak ni odvisen od volumna, in je konstantna vrednost za dano tekočino pri dani temperaturi. To pomeni, da nasičene pare ne upoštevajo Boyle-Mariottovega zakona. Torej, manometer parnega kotla pri določeni temperaturi kaže vedno enak tlak, ne glede na to, koliko prostornine zavzema nasičena para v njem.
To je razloženo z dejstvom, da ko se spremeni prostornina nasičene pare, se spremeni njena masa. S povečanjem prostornine se masa hlapov poveča (pride do dodatnega izhlapevanja tekočine), z zmanjšanjem prostornine se masa hlapov zmanjša (del se kondenzira).
Ugotovimo, ali je odvisno stalen volumen nasičenega parnega tlaka glede na njegovo temperaturo. V bučki (glej sliko 35) segrevamo nasičeno paro in jo damo noter topla voda. Vidimo Ko se temperatura dvigne, se poveča nasičeni parni tlak. Na primer, nasičeni parni tlak vode pri 50 °C je 92,5 mmHg Umetnost., in pri 100 ° С - 760 mmHg Umetnost.
Poskusi in izračuni o spremembi tlaka nasičene pare zaradi segrevanja kažejo, da se tlak poveča večkrat bolj, kot bi moral po Charlesovem zakonu, tj. odvisnost tlaka od temperature ne upošteva tega zakona. To je razloženo z dejstvom, da se tlak nasičenih hlapov med segrevanjem poveča, prvič, zaradi povečanja povprečne kinetične energije molekul te pare in, drugič, zaradi povečanja koncentracije molekul hlapov, tj. povečanje skupne mase molekul.
Dokler ostane para nasičena, spremembo njene temperature ali prostornine vedno spremlja sprememba mase pare, tj. uparjanje ali kondenzacija.
Lastnost nasičene vodne pare, da povečuje svoj tlak z naraščajočo temperaturo, se uporablja v parnih kotlih za proizvodnjo pare z visokim tlakom, na primer 100 atm, pri vrelišču vode 310 ° C. Za uporabo pare v parni stroji odstranimo iz kotla, segrejemo, pretvorimo v nenasičeno. Ta par se imenuje pregreto ima velika zaloga notranja energija. Če para ni pregreta, potem vsebuje kapljice tekočine.
Ko smo prejeli par etra v epruveti, jih bomo začeli hladiti tako, da ga damo v mešanico ledu in soli. Na stenah epruvete se pojavi obloga iz tekočega etra, saj se pri ohlajanju njegove pare spremenijo v tekočino. Obstajata dva načina za pretvorbo pare v tekočino: povečanje pritiska na paro, njeno stiskanje (glej sliko 36) in znižanje temperature pare, njeno hlajenje. Poskusi kažejo, da lahko pline spremenimo tudi v tekočino (utekočinjenje plinov). Da bi to naredili, jih je treba hkrati stisniti in ohladiti, dokler se ne spremenijo v tekočino.
Kvantitativno je izhlapevanje označeno z maso vode, ki izhlapi na enoto časa z enote površine. Ta vrednost se imenuje stopnja izhlapevanja. V sistemu SI je izražen v kg / (m 2. s), v CGS - v g / (cm 2. s).
Hitrost izhlapevanja narašča z naraščajočo temperaturo izhlapevalne površine. Molekule vode, ki se spremenijo v paro, v procesu izhlapevanja porabijo del svoje energije za premagovanje kohezijskih sil in za delo raztezanja, povezano s povečanjem prostornine tekočine, ki prehaja v plinasto stanje. Zaradi tega se povprečna energija molekul, ki ostanejo v tekočini, zmanjša in tekočina se ohladi. Za nadaljevanje procesa izparevanja je potrebna dodatna toplota, ki jo imenujemo izparilna toplota. Toplota izparevanja se zmanjšuje z naraščanjem temperature izparilne površine.
Če izhlapevanje poteka s površine vode, potem je ta odvisnost izražena s formulo:
Q \u003d Q 0 - 0,65. t, (5,9)
kjer je Q toplota uparjanja, J/g;
t je temperatura površine, ki izhlapi, 0 ° C;
Q 0 \u003d 2500 J / kg.
Če pride do izhlapevanja s površine ledu ali snega, potem:
Q \u003d Q 0 - 0,36. t, (5.10)
Za praktične namene je stopnja izhlapevanja izražena z višino (v mm) plasti vode, ki izhlapi na časovno enoto. Plast vode, visoka 1 mm, ki bo izhlapela s površine 1 m 2, ustreza njegovi masi 1 kg.
Po Daltonovem zakonu je stopnja izhlapevanja W v kg / (m 2, s) neposredno sorazmerna s primanjkljajem vlage, izračunanim iz temperature izhlapevalne površine, in obratno sorazmerna z atmosferskim tlakom:
kjer je E 1 - elastičnost nasičenja, vzeta iz temperature površine izhlapevanja, hPa;
e je parni tlak v zunanjem zraku, hPa;
Р – atmosferski tlak, hPa;
A je sorazmernostni koeficient, ki je odvisen od hitrosti vetra.
Iz Daltonovega zakona je razvidno, da večja kot je razlika (E 1 - e), večja je stopnja izhlapevanja. Če je površina, ki izhlapeva, toplejša od zraka, potem je E 1 večja od elastičnosti nasičenja E pri temperaturi zraka. V tem primeru se izhlapevanje nadaljuje tudi, ko je zrak nasičen z vodno paro, to je, če je e = E (vendar E Nasprotno, če je izhlapevalna površina hladnejša od zraka, se lahko pri dokaj visoki relativni vlažnosti izkaže, da E 1 Hitrost izhlapevanja glede na atmosferski tlak zaradi dejstva, da se v mirujočem zraku molekularna difuzija poveča z zmanjšanjem zunanjega tlaka: manjši kot je, lažje se molekule odtrgajo od površine izhlapevanja. Vendar atmosferski tlak v bližini zemeljske površine niha v razmeroma majhnih mejah. Zato ne more bistveno spremeniti hitrosti izhlapevanja. Vendar ga je treba upoštevati, na primer, ko primerjamo stopnje izhlapevanja na različnih višinah v gorskih območjih. Stopnja izhlapevanja je odvisna od hitrosti vetra. S povečanjem hitrosti vetra se poveča turbulentna difuzija, od katere je v veliki meri odvisna stopnja izhlapevanja. Čim intenzivnejše je turbulentno mešanje, tem hitrejši je prehod vodne pare v okolje. Če se zrak prenaša s kopnega v vodno telo, se hitrost izhlapevanja iz vodnega telesa poveča, saj je v zraku, ki teče na relativno bolj suho površino, primanjkljaj vlage večji kot nad vodnim telesom. Ko se zrak prenaša z vodne površine na kopno, se stopnja izhlapevanja postopoma zmanjšuje zaradi zmanjšanja primanjkljaja vlage v zraku, ki je nad vodo. Na hitrost izhlapevanja s površin morij in oceanov vpliva njihova slanost, saj je elastičnost nasičenosti nad raztopino manjša kot nad sladko vodo. Znatno vpliva na izhlapevanje s površine tal fizikalne lastnosti, stanje aktivne površine, relief in drugi dejavniki. Gladka površina izhlapi manj kot hrapava, saj je turbulentno mešanje na njej manj razvito kot na hrapavi površini. Svetla tla ob enakih pogojih manj izhlapevajo kot temna tla, saj se manj segrejejo. Rahla tla s širokimi kapilarami hlapijo manj kot gosta tla z ozkimi kapilarami. To je razloženo z dejstvom, da se voda dvigne bližje površini tal skozi ozke kapilare kot skozi široke kapilare. Hitrost izhlapevanja je odvisna od stopnje vlažnosti tal: bolj ko so tla suha, počasnejše je izhlapevanje. Na hitrost izhlapevanja vpliva teren. V višjih legah, nad katerimi je intenzivno turbulentno mešanje, poteka izhlapevanje hitreje kot v nižinah, žlebovih in dolinah, kjer je zrak manj gibljiv. Vegetacijski pokrov vpliva na hitrost izhlapevanja. Znatno zmanjša izhlapevanje neposredno s površine tal. Vendar rastline same izhlapijo veliko vlage, ki jo vzamejo iz zemlje. Izhlapevanje vlage iz rastlin je fizikalni in biološki proces in se imenuje transpiracija. Popolna odstranitev vodne pare z določene površine z enakim rastlinskim pokrovom se imenuje evapotranspiracija. Vključuje izhlapevanje z zemeljske površine in rastlin. Izhlapevanje je največje možno izhlapevanje na določenem območju z določene aktivne površine z zadostno količino vlage v tukajšnjih meteoroloških razmerah.
