'沸騰しない場合、水はどのように蒸発しますか?

雨が降って太陽が出ていると、近くの木造の橋から蒸気が上がっているように見えます。 「これは水がガスに変わることだと確信しています。

しかし、水がガスに変わるには、水が摂氏100度に達する必要があると思いました。

エッジケース、おそらく少量の水が蒸発する可能性がありますか?

回答

蒸発は沸騰とは異なるプロセスです。前者は任意の温度で発生する可能性のある表面効果であり、後者は条件が正しい場合にのみ発生するバルク変換です。

技術的には、水はガスに変わりませんが、ランダムな動きです。表面分子の一部は、表面から空気中に逃げるのに十分なエネルギーを与えます。表面を離れる速度は、空気と水の両方の温度、空気の湿度など、いくつかの要因によって異なります。橋が「蒸している」とき:木は空気よりわずかに暖かいです(太陽の輝きのため)、空気は非常に湿気があります(ちょうど雨が降っています) g)そして水は非常に大きな表面積を露出するために広げられます。実際、空気は冷たく、ほとんど水で飽和しているため、水の分子はほとんどすぐに空気中の微小液滴に凝縮します。これが、それらを見ることができる理由です。

BTW-水蒸気としてはガスで、完全に透明です。あなたがそれを見ることができるならば、それは小さな水滴(基本的に凝縮した水蒸気)からなる蒸気です。やかんが沸騰していると考えてください。白いプルームは注ぎ口のすぐ上でのみ発生します。その下は水蒸気で、その上は蒸気に冷やされています。蒸気は再び蒸発するため、しばらくすると消えます。

コメント

  • 同じプロセスで氷も蒸発することを付け加えておきます。昇華と呼ばれるケース。そのため、フロストフリーザーや冷蔵庫はありません。
  • " "蒸気の下、上" "これは本当に蒸気と蒸気の意味ですか?
  • 親愛なる@Peterと@Georg。残念ながら、ピーターは答え(v1)で蒸気蒸気を混同しているようです。たとえば、ウィキペディア enを参照してください。 .wikipedia.org / wiki / Water_vapor および en.wikipedia.org/wiki/Steam
  • 私は'蒸発速度は、上にある空気の温度に依存します。つまり、液体(またはann の例)。水蒸気も空気から表面に向かって逆方向に流れます。これは空気の熱条件の影響を受けます。つまり、湿度は蒸発を妨げず、競合します。'
  • @ Qmechanic-Wikiの記事を見たところです。私が言えるのは、それらの定義は私が学校で学んだこととは正反対であるということだけです。 '今後は用語にもっと注意する必要があります:-)

回答

温度ごとに、空気と混合されたガスとして存在する可能性のある水蒸気がある程度あります。これは、その温度での水の飽和圧力と呼ばれます。 相対湿度は、飽和圧力のパーセンテージとして表される水蒸気圧の量です。温度を上げると、飽和圧力が上がります。

蒸気は気相の水です。

水蒸気は見えませんが、蒸気は見えませんが、空気中に浮遊する液体の水滴であるミストを見ることができます。

ストーブで水を沸騰させると、蒸気が発生します。次に、空気と接触すると冷却され、相対湿度が100%を超えるため、水蒸気が凝縮してミストになります。

相対湿度が100%を超えると、水蒸気が凝縮します。空気、結露および/または霧になります。相対湿度が100%未満の場合、水は空気中に蒸発して水蒸気になります。

木製の橋が周囲の空気よりも暖かく、相対湿度が約100%の場合、水木製の橋から蒸発し、水蒸気に変わります(橋が暖かいため、橋のすぐ隣では相対湿度が低くなります)。この水蒸気を含む空気が上昇して冷えると、水が凝縮して霧に変わります。

こちら飽和圧力のグラフ(このWebサイトから)。 100 ° Cでは、圧力は$ \ approx10 ^ 5 $ Pa $ = 1000 \、$ hPaであり、これはほぼ大気圧であることに注意してください。これは、100 ° Cで、大気圧で純粋な水蒸気を得ることができることを意味します。これが、水が海面で100 ° Cで沸騰する理由です—蒸気の泡が水面下に形成される可能性があります。標高が高くなると、沸点が大幅に低くなる可能性があります。

コメント

  • 100%を超えるとは、正確にはどういう意味ですか?技術的には正しくないように聞こえます。
  • @ΕГИІИО100人を含む最大100人の部屋を考えてみましょう。さらに10人が入ることができるようにするには、a)10人を削除してから、新しい10人を入れるか、b)10人を入れて、110人がランダムに10人を追い出すことを許可します。後者はここで起こることです。既存の蒸気の一部が凝縮してバランスをとっている限り、水たまりは100%の湿度でも蒸発できます。

回答

「沸騰点」(常に100℃ではない)より下では、水は気相と液相の両方で存在でき、温度に依存する蒸気圧を持ちます。これは、蒸発したい液体の水と必要な水蒸気の間の平衡点を表します。凝縮する。液体の水が乾燥した空気と出会うとき、それは平衡状態にありません。空気中の水の量が平衡を達成するのに十分な蒸気圧を生成するまで、水分子は表面から蒸発します。

水が100℃の温度に加熱されると、蒸気圧は海面気圧の蒸気圧と等しくなります。 。気圧が水の蒸気圧に打ち勝つことができなくなったため、水は沸騰します。

標高が高くなると、気圧は低くなります。水が加熱されると、その蒸気圧は低温で周囲の気圧に打ち勝ちます。つまり、沸点は低くなります。

高圧の場合はその逆です。

上昇する蒸気については橋、それは実際には水蒸気の凝縮です。濡れた表面に非常に近く、空気は透明な水蒸気で飽和しています。また、乾燥した空気よりも密度が低いため、上昇します。暖かい表面と思われる場所から離れると、冷えます。冷えると、凝縮しますが、より乾燥した空気と混ざり合うため、再び蒸発して消えます。

コメント

  • これは、物理学と使用されている用語の両方の観点から、実際に最も正しい答えだと思います。

回答

暖かい橋から上昇する蒸気は、水の蒸発です。沸騰したお湯は水の気化です。汗をかいたトレーニングの後、そよ風によって冷やされるのは水の気化です。すべてが同じ相変化をもたらし、540 cal./gramの同じ気化潜熱があり、これは非常に強力な冷却効果です。

沸騰水は水の気化のサブセットであり、水は十分に速いので気化が非常に速く発生し、気化が水中で発生するのに十分な水があります。

コメント

  • " "沸騰したお湯は水の気化のサブセット。水の加熱は、気化が非常に急速に発生するのに十分な速さであり、気化が水中で発生するのに十分な水があります。 " "この定義は非常に改善できます。 :=(
  • @Georg:改善できる場合は、改善してください。

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