Dlaczego woda wyparowuje w temperaturze pokojowej?

Gdy temperatura wody osiągnie 100 $ \ ^ \ circ \ mathrm {C} $, cząsteczki są tak podekscytowane, że atomy wodoru tracą wiązania z atomem tlenu i dlatego woda staje się gazem. Rozumiem, ale w temperaturze pokojowej (23 $ \ ^ \ circ \ mathrm {C} $), czy nie ma wzbudzenia w atomach, czy jest?

Odpowiedź

Po pierwsze, myślę, że powinienem wyjaśnić, że gdy woda się zagotuje, wiązania w cząsteczce wody łączące wodór a atom tlenu nie jest uszkodzony. Podczas gotowania zrywają się wiązania międzycząsteczkowe w wodzie, czyli wiązania łączące ze sobą cząsteczki wody.

W temperaturze pokojowej następuje parowanie (nie nazwałbym tego wzbudzeniem). Dzieje się tak, ponieważ istnieje kilka cząsteczek wody, które są w stanie zebrać wystarczającą ilość energii, aby uciec z dużej masy cząsteczek i uciec w powietrze.

Można to wyjaśnić za pomocą wykresu przedstawiającego rozkład prędkości wśród cząsteczek wody opracowanych przez Maxwella i Boltzmanna.

tutaj wprowadź opis obrazu

Jak pewnie widzisz, jest ich wiele cząsteczek wody o niższej energii kinetycznej niż o wyższej energii kinetycznej. Te, które mają wyższą energię kinetyczną, są w stanie przebić się przez powierzchnię wody i przekształcić w parę.

Nawet w niskich temperaturach są niektóre cząsteczki wody mają wystarczająco dużo energii, aby uciec i dlatego parowanie w wodzie może nastąpić w każdej temperaturze e (tak, nawet jeśli woda jest w lodzie).

Kiedy temperatura wzrasta, jest więcej cząsteczek o wyższej energii kinetycznej, a tym samym więcej wody może wyparować.

Komentarze

  • @Kelpie Tak, nadal są $ \ ce {H2O} $. Jeśli chodzi o to, czy nigdy nie zostaną rozdzielone, czy nie, powiedziałbym, że będziesz potrzebować dużo więcej energii, aby zerwać wiązanie $ \ ce {H-O} $ przy samym ogrzewaniu. Możesz jednak mieć reakcję, w której uwolniona energia wystarczy do pokonania energii zmagazynowanej w wiązaniu $ \ ce {HO} $.
  • Wow, ja ' jestem ciekawy, co doprowadziło do nagłych głosów poparcia lol. Dzięki!
  • Chociaż dobrze to wyjaśniacie, wasz wykres dotyczy cząsteczek w fazie gazowej, a nie roztworu. Również odcięta jest przypuszczalnie wyrażona w dżulach / mol? Rozkład Boltzmanna $ exp (- \ Delta E / RT) $ jest prawdopodobnie bardziej odpowiedni, wykazuje ten sam efekt, z wyjątkiem niskiej energii.
  • Czytając to, nie ' nie wydaje się wyjaśniać, w jaki sposób kałuża może całkowicie wyparować, nawet w ujemnych temperaturach. Ekstrapolowanie z " kilku " i " niektórych " to " wszystkie " nie są ' nie opisane.
  • @whatsisname Myślę, że nie ' nie dodałem tego, ponieważ nie o to chodziło. Czy jest to coś, o co chcesz zapytać, czy raczej coś, co Twoim zdaniem powinno zostać dodane do odpowiedzi?

Odpowiedź

Aby dodać do odpowiedzi Jerryego, ilość parującej wody zależy również od ciśnienia.

W rzeczywistości jednym ze sposobów zdefiniowania temperatury wrzenia jest temperatura, w której ciśnienie pary jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. właściwie gotuj wodę w temperaturze pokojowej .

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *