なぜ水は室温で蒸発するのですか?

水温が$ 100 \ ^ \ circ \ mathrm {C} $に達すると、分子が非常に興奮し、水素原子が酸素原子との結合を失います。したがって、水はガスになり始めます。わかりましたが、室温($ 23 \ ^ \ circ \ mathrm {C} $)では、原子に励起はありませんか、それともありますか?

回答

まず、水が沸騰すると、水分子の結合が水素をつなぐことを明確にすべきだと思います。と酸素原子は壊れていません。沸騰中、水中の分子間結合が壊れます。つまり、水分子をつなぐ結合です。

室温では、蒸発が起こります(励起とは呼ばれません)。これは、大量の分子から逃げて空気中に逃げるのに十分なエネルギーを集めることができる水の分子がいくつかあるためです。

これは、速度の分布を示すグラフで説明できます。 MaxwellとBoltzmannによって作成された水分子の中にあります。

ここに画像の説明を入力してください

ご覧のとおり、たくさんあります。運動エネルギーが高い水分子よりも運動エネルギーが低い水分子の組み合わせです。運動エネルギーが高いものは、水面を突破して蒸気になることができるものです。

低温でも、 一部の水分子は逃げるのに十分なエネルギーを持っているため、水中での蒸発はどの温度でも発生する可能性があります。 e(はい、水が氷の中にある場合でも)。

温度が上昇すると、運動エネルギーの高い分子が増えるため、蒸発する水が増えます。

コメント

  • @Kelpieはい、まだ$ \ ce {H2O} $です。それらが決して分離されないかどうかに関しては、加熱だけで$ \ ce {H-O} $の結合を壊すには、もっと多くのエネルギーが必要になると思います。ただし、放出されたエネルギーが$ \ ce {HO} $結合に蓄積されたエネルギーを克服するのに十分であるという反応を起こすことができます。
  • うわー、私は'何が突然の少数の賛成票を動かしたのかについて興味があります笑。みんなありがとう!
  • これを適切に説明しますが、グラフは気相上の分子に関するものであり、溶液に関するものではありません。また、横軸はおそらくジュール/モルですか?ボルツマン分布$ exp(-\ Delta E / RT)$の方がおそらく適切であり、低エネルギーを除いて同じ効果を示します。
  • これを読むと、'氷点下でも、水たまりが完全に蒸発する方法を説明しているようには見えません。 "少数の"および"いくつかの"から"すべての"は'記述されていません。
  • @whatsisnameそれは問題ではなかったので'追加しなかったと思います。それはあなたが質問したいことですか、それとも答えに追加すべきだと思うことについてですか?

回答

ジェリーの答えに加えて、水の蒸発量は圧力にも依存します。

実際、沸点を定義する1つの方法は、蒸気圧が大気圧に等しくなる温度です。実際には室温で水を沸騰させます

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