Como a água evapora se não ' t ferver?

Quando o sol sai após uma chuva, posso ver o que parece ser vapor subindo de uma ponte de madeira próxima. Tenho quase certeza de que é água se transformando em gás.

No entanto, pensei que a água tinha que atingir 100 graus C para poder se transformar em gás.

Há um caso extremo, para pequenas quantidades de água talvez, que permite que ela evapore?

Resposta

A evaporação é um processo diferente da fervura . O primeiro é um efeito de superfície que pode acontecer a qualquer temperatura, enquanto o último é uma transformação em massa que só acontece quando as condições são corretas.

Tecnicamente, a água não está se transformando em um gás, mas em um movimento aleatório das moléculas da superfície permite que alguns deles energia suficiente para escapar da superfície para o ar. A taxa em que eles deixam a superfície depende de vários fatores – por exemplo, a temperatura do ar e da água, a umidade do ar e o tamanho da superfície exposta. Quando a ponte está “fumegante”: a madeira está um pouco mais quente que o ar (devido ao sol), o ar é muito úmido (acabou de chover g) e a água é espalhada para expor uma área de superfície muito grande. Na verdade, como o ar é mais frio e quase saturado de água, as moléculas de água estão quase imediatamente se condensando em microgotas no ar – é por isso que você pode vê-las.

A propósito – como vapor de água é um gás, é totalmente transparente. Se você puder ver, então é vapor, que consiste em minúsculas gotículas de água (basicamente vapor de água que se condensou). Considere uma chaleira fervendo – a pluma branca ocorre apenas a uma curta distância acima do bico. Abaixo disso está o vapor de água, acima dele se resfriou em vapor. O vapor desaparece depois de um tempo, pois evaporou mais uma vez.

Comentários

  • Eu acrescentaria que até o gelo evapora com o mesmo processo, neste caso denominado sublimação. É assim que não temos congeladores e geladeiras.
  • ” ” Abaixo disso está o vapor, acima dele esfriou em vapor. ” ” Este é realmente o significado de vapor vs. vapor?
  • Caro @Peter e @Georg. Infelizmente, parece que Peter confundiu vapor e steam em sua resposta (v1), consulte, por exemplo, wikipedia en .wikipedia.org / wiki / Water_vapor e en.wikipedia.org/wiki/Steam
  • Eu não ‘ t a taxa de evaporação depende da temperatura do ar sobrejacente, ou seja, é uma função dos processos termodinâmicos dentro do líquido (ou sólido, como em ann ‘ s exemplo). O vapor de água também está indo na direção oposta, do ar para a superfície, e isso é afetado pelas condições térmicas do ar, ou seja, a umidade não ‘ t impede a evaporação, ela compete contra .
  • @Qmechanic – Acabei de dar uma olhada nos artigos do Wiki. Tudo o que posso dizer é que essas definições são exatamente o oposto do que aprendi na escola. Eu ‘ terei que ser mais cuidadoso com a terminologia no futuro 🙂

Resposta

Para cada temperatura, existe uma certa quantidade de vapor de água que pode existir como gás misturado com o ar. Isso é chamado de pressão de saturação da água nessa temperatura. A umidade relativa é a quantidade de pressão de vapor de água, expressa como uma porcentagem da pressão de saturação. Conforme você aumenta a temperatura, a pressão de saturação aumenta.

Vapor é água em sua fase gasosa.

Você não consegue ver o vapor dágua, não consegue ver o vapor, mas você pode ver a névoa, que são gotículas de água líquida suspensas no ar.

Quando você ferve a água no fogão, você obtém vapor. Este então esfria quando entra em contato com o ar, aumentando a umidade relativa acima de 100%, então o vapor de água se condensa em névoa.

Se a umidade relativa for maior que 100%, o vapor de água irá condensar de o ar, transformando-se em orvalho e / ou névoa. Se a umidade relativa for inferior a 100%, a água irá evaporar no ar, tornando-se vapor dágua.

Se a ponte de madeira for mais quente do que o ar ao redor e a umidade relativa estiver em torno de 100%, então a água vai evaporar da ponte de madeira, transformando-se em vapor dágua (a umidade relativa do ar é mais baixa logo ao lado da ponte, porque a ponte é mais quente). Quando o ar contendo esse vapor dágua sobe e esfria, a água se condensa, transformando-se na névoa que você vê.

Aqui um gráfico da pressão de saturação ( deste site ). Observe que a 100 ° C, a pressão é $ \ approx10 ^ 5 $ Pa $ = 1000 \, $ hPa, que é aproximadamente a pressão atmosférica.Isso significa que a 100 ° C, você pode ter vapor de água puro à pressão atmosférica. É por isso que a água ferve a 100 ° C ao nível do mar — uma bolha de vapor pode se formar abaixo da superfície da água. Em altitudes mais elevadas, o ponto de ebulição pode ser substancialmente mais baixo.

Comentários

  • O que exatamente você quis dizer com acima de 100%? Isso parece tecnicamente incorreto.
  • @ ΕГИІИО Considere uma sala com uma ocupação máxima de 100 pessoas, contendo 100 pessoas. Para permitir que mais 10 entrem, você pode: a) remover 10 pessoas e, em seguida, deixar as novas 10 entrarem, ou b) deixar as 10 entrarem e permitir que as 110 empurrem 10 pessoas aleatórias para fora. O último é o que acontece aqui. As poças ainda podem evaporar com 100% de umidade, desde que parte do vapor existente se condense para equilibrar.

Resposta

Abaixo do “ponto de ebulição” (nem sempre 100 ° C), a água pode existir tanto na fase gasosa quanto na fase líquida, e tem uma pressão de vapor dependente da temperatura, que representa um ponto de equilíbrio entre a água líquida que quer evaporar e a água que falta para condensar. Quando a água líquida encontra o ar seco, ela não está em equilíbrio; as moléculas de água evaporam da superfície até que a quantidade de água no ar crie pressão de vapor suficiente para atingir o equilíbrio.

Quando a água é aquecida a uma temperatura de 100 ° C, a pressão de vapor é igual à pressão do ar ao nível do mar . Como a pressão do ar não pode mais superar a pressão de vapor da água, a água ferve.

Em altitudes mais elevadas, a pressão do ar é menor; conforme a água é aquecida, sua pressão de vapor supera a pressão do ar ambiente em uma temperatura mais baixa, ou seja, o ponto de ebulição é mais baixo.

Vice-versa para pressões mais altas. a ponte, que na verdade é vapor dágua condensando. Muito próximo às superfícies úmidas, o ar está saturado de vapor dágua, que é transparente. Também é menos denso que o ar seco, por isso aumenta. À medida que se afasta do que é provavelmente uma superfície quente, ela esfria. À medida que esfria, ela condensa, mas também se mistura com ar mais seco, por isso evapora novamente e desaparece.

Comentários

  • Acho que esta é realmente a resposta mais correta em termos de física e terminologia em uso.

Resposta

O vapor subindo de uma ponte quente é a valorização da água. Água fervente é a vaporização da água. Resfriar-se com uma brisa após um treino suado é vaporizar a água. Todos resultam na mesma mudança de fase com o mesmo calor latente de vaporização de 540 cal./gram, que é um efeito de resfriamento muito poderoso.

Água fervente é um subconjunto da vaporização de água, em que o aquecimento de a água é rápida o suficiente para que a vaporização seja forçada a ocorrer muito rapidamente E há água suficiente para que a vaporização ocorra embaixo dágua.

Comentários

  • ” ” Água fervente é um subconjunto de vaporização de água, em que o aquecimento da água é rápido o suficiente para que a vaporização seja forçada a ocorrer muito rapidamente E há água suficiente para que a vaporização ocorra sob a água. ” ” Esta definição pode ser aprimorada, muito melhor. : = (
  • @Georg: Se puder ser melhorado, faça-o.

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