Als de zon schijnt na een regenbui, kan ik zien wat lijkt op stoom die opstijgt van een houten brug in de buurt. Ik ben er vrij zeker van dat dit water is dat in gas verandert.
Ik dacht echter dat water 100 graden Celsius moest bereiken om in gas te kunnen veranderen.
Is er een edge case, voor kleine hoeveelheden water misschien, waardoor het kan verdampen?
Antwoord
Verdamping is een ander proces dan koken . Het eerste is een oppervlakte-effect dat bij elke temperatuur kan optreden, terwijl het laatste een bulktransformatie is die alleen plaatsvindt als de omstandigheden correct zijn.
Technisch gezien verandert het water niet in een gas, maar in willekeurige beweging van de oppervlaktemoleculen laat sommige van hen voldoende energie ontsnappen van het oppervlak naar de lucht. De snelheid waarmee ze het oppervlak verlaten, is afhankelijk van een aantal factoren – bijvoorbeeld de temperatuur van zowel lucht als water, de vochtigheid van de lucht, en de grootte van het blootgestelde oppervlak. Wanneer de brug “stoomt”: het hout is iets warmer dan de lucht (door de zonneschijn), de lucht is erg vochtig (het heeft net geregend) g) en het water wordt verspreid om een zeer groot oppervlak bloot te stellen. Omdat de lucht koeler is en bijna verzadigd met water, condenseren de watermoleculen vrijwel onmiddellijk tot microdruppeltjes in de lucht – daarom kun je ze zien.
Tussen haakjes – als waterdamp is een gas, het is volledig transparant. Als je het kunt zien, is het stoom, dat bestaat uit kleine waterdruppeltjes (in feite waterdamp die is gecondenseerd). Denk aan een ketel die aan het koken is – de witte pluim komt pas op korte afstand boven de tuit voor. Daaronder is het waterdamp, daarboven is het afgekoeld tot stoom. Stoom verdwijnt na een tijdje, want het is weer verdampt.
Opmerkingen
- Ik zou hieraan willen toevoegen dat zelfs ijs verdampt met hetzelfde proces, in dit geval genaamd sublimatie. Dat is hoe we geen vorstvriezers en koelkasten hebben.
- ” ” Daaronder is stoom, erboven is afgekoeld tot damp. ” ” Is dit echt de betekenis van stoom versus damp?
- Beste @Peter en @Georg. Helaas lijkt het erop dat Peter damp en stoom door elkaar heeft gehaald in zijn antwoord (v1), zie bv. Wikipedia en .wikipedia.org / wiki / Water_vapor en en.wikipedia.org/wiki/Steam
- Ik don ‘ t de verdampingssnelheid hangt af van de temperatuur van de bovenliggende lucht, dwz het is een functie van de thermodynamische processen binnen de vloeistof (of vast, zoals in ann ‘ s voorbeeld). Waterdamp gaat ook de andere kant op, van de lucht naar het oppervlak, en dit wordt beïnvloed door de thermische omstandigheden van de lucht, dwz vochtigheid voorkomt verdamping niet ‘, maar concurreert tegen het.
- @Qmechanic – Ik heb zojuist de Wiki-artikelen bekeken. Het enige dat ik kan zeggen is dat die definities precies het tegenovergestelde zijn van wat ik op school heb geleerd. Ik ‘ zal in de toekomst voorzichtiger moeten zijn met terminologie 🙂
Antwoord
Voor elke temperatuur is er een hoeveelheid waterdamp die kan bestaan als gas dat met de lucht wordt vermengd. Dit wordt de verzadigingsdruk van water bij die temperatuur genoemd. De relatieve vochtigheid is de hoeveelheid waterdampdruk, uitgedrukt als percentage van de verzadigingsdruk. Naarmate je de temperatuur verhoogt, neemt de verzadigingsdruk toe.
Stoom is water in de gasfase.
Je kunt “geen waterdamp zien”, je kunt geen stoom zien, maar je kan mist zien, dat zijn vloeibare waterdruppels die in de lucht zweven.
Als je water kookt op het fornuis, krijg je stoom. Dit koelt vervolgens af wanneer het in contact komt met de lucht, waardoor de relatieve vochtigheid boven 100% stijgt, zodat de waterdamp condenseert tot mist.
Als de relatieve vochtigheid groter is dan 100%, zal waterdamp condenseren uit de lucht, overgaand in dauw en / of nevel. Als de relatieve vochtigheid minder is dan 100%, zal water verdampen in de lucht en waterdamp worden.
Als de houten brug warmer is dan de omringende lucht en de relatieve vochtigheid rond de 100% is, dan is water verdampt van de houten brug en verandert in waterdamp (de relatieve vochtigheid is lager direct naast de brug, omdat de brug warmer is). Wanneer de lucht die deze waterdamp bevat opstijgt en afkoelt, condenseert het water eruit en verandert het in de mist die je ziet.
Hier is een grafiek van de verzadigingsdruk (van deze website ). Houd er rekening mee dat bij 100 ° C de druk $ \ ongeveer 10 ^ 5 $ Pa $ = 1000 \, $ hPa is, wat ongeveer de atmosferische druk is.Dit betekent dat u bij 100 ° C zuivere waterdamp kunt hebben bij atmosferische druk. Daarom kookt water op 100 ° C op zeeniveau — een stoombel kan onder het wateroppervlak ontstaan. Op grotere hoogte kan het kookpunt aanzienlijk lager zijn.
Opmerkingen
- Wat bedoelde je precies met meer dan 100%? Dat klinkt technisch onjuist.
- @ ΕГИІИО Overweeg een kamer met een maximale bezetting van 100 personen en 100 personen. Om er nog 10 binnen te laten, kun je: a) 10 mensen verwijderen en dan de nieuwe 10 binnenlaten, of b) de 10 binnenlaten en de 110 10 willekeurige mensen eruit laten duwen. Dit laatste is wat hier gebeurt. Plassen kunnen nog steeds verdampen bij een luchtvochtigheid van 100%, zolang een deel van de bestaande damp condenseert om het in evenwicht te brengen.
Antwoord
Onder kookpunt (niet altijd 100 ° C) kan water voorkomen in zowel gas- als vloeistoffase en heeft het een temperatuurafhankelijke dampspanning, wat een evenwichtspunt vertegenwoordigt tussen vloeibaar water dat wil verdampen en waterdamp dat wil condenseren. Wanneer vloeibaar water droge lucht ontmoet, is het niet in evenwicht; watermoleculen verdampen van het oppervlak totdat de hoeveelheid water in de lucht voldoende dampdruk creëert om een evenwicht te bereiken.
Wanneer water wordt verwarmd tot een temperatuur van 100 ° C, is de dampdruk gelijk aan die van luchtdruk op zeeniveau . Omdat de luchtdruk de dampdruk van het water niet meer kan overwinnen, kookt het water.
Op grotere hoogte is de luchtdruk lager; terwijl water wordt verwarmd, overwint de dampdruk de omgevingsluchtdruk bij een lagere temperatuur, dwz het kookpunt is lager.
Omgekeerd voor hogere drukken.
Wat betreft de opstijgende stoom de brug, dat is eigenlijk condenserende waterdamp. Heel dicht bij de natte oppervlakken is de lucht verzadigd met waterdamp, die transparant is. Het is ook minder dicht dan droge lucht, dus het stijgt. Naarmate het opstijgt van wat waarschijnlijk een warm oppervlak is, koelt het af. Terwijl het afkoelt, condenseert het, maar het vermengt zich ook met meer drogere lucht, dus het verdampt weer en verdwijnt.
Opmerkingen
- Ik denk dat dit eigenlijk het meest correcte antwoord is, zowel wat betreft de fysica als de gebruikte terminologie.
Antwoord
Stoom die opstijgt uit een warme brug is verdamping van water. Kokend water is verdamping van water. Afgekoeld worden door een briesje na een zweterige training is verdamping van water. Ze resulteren allemaal in dezelfde faseverandering met dezelfde latente verdampingswarmte van 540 cal./gram, wat een zeer krachtig koeleffect is.
Kokend water is een subset van verdamping van water, waarbij het verwarmen van het water is snel genoeg dat de verdamping zeer snel moet plaatsvinden EN er is voldoende water zodat de verdamping onder water plaatsvindt.
Reacties
- ” ” Kokend water is een subset van verdamping van water, waarbij de verwarming van het water snel genoeg is om verdamping zeer snel op te laten treden EN er voldoende water is zodat de verdamping onder water plaatsvindt. ” ” Deze definitie kan worden verbeterd, heel erg. : = (
- @Georg: Als het verbeterd kan worden, doe dat dan.