När vattentemperaturen når $ 100 \ ^ \ circ \ mathrm {C} $ blir molekylerna så upphetsade att väteatomerna förlorar bindningarna till syreatomen och därför börjar vattnet bli gas. Jag förstår det, men vid rumstemperatur ($ 23 \ ^ \ circ \ mathrm {C} $), finns det ingen excitation i atomerna eller är det?
Svar
Först tycker jag att jag borde göra det klart att när vatten kokar, är bindningarna i vattenmolekylen som förbinder vätet och syreatomen är inte trasiga. Under kokning är de intermolekylära bindningarna i vatten de som går sönder, det vill säga bindningarna som kopplar samman vattenmolekylerna.
Vid rumstemperatur förekommer avdunstning (jag skulle inte kalla det excitation). Detta beror på att det finns några vattenmolekyler som klarar av att samla tillräckligt med energi för att fly från den stora kroppen av molekyler och fly i luften.
Detta kan förklaras genom en graf som visar fördelningen av hastighet bland vattenmolekyler som utarbetats av Maxwell och Boltzmann.
Som du förmodligen kan se finns det mycket av vattenmolekyler med lägre kinetisk energi än med högre kinetisk energi. De som har högre kinetisk energi är de som kan bryta igenom vattenytan för att bli ånga.
Även vid låga temperaturer finns det vissa vattenmolekyler har tillräckligt med energi för att fly och därför kan avdunstning i vatten inträffa vid vilken temperatur som helst e (ja, även om vattnet är i is).
När temperaturen ökar finns det fler molekyler med högre kinetisk energi och därmed kan mer vatten avdunsta.
Kommentarer
- @Kelpie Ja, de är fortfarande $ \ ce {H2O} $. Om de aldrig är separerade eller inte, skulle jag säga att du kommer att behöva mycket mer energi för att bryta $ \ ce {H-O} $ -bindningen med enbart uppvärmning. Du kan dock få en reaktion där den frigjorda energin är tillräcklig för att övervinna den energi som lagras i $ \ ce {HO} $ -bindningen.
- Wow, I ' Jag är nyfiken på vad som drev de plötsliga få rösterna lol. Tack killar!
- Även om du förklarar detta ordentligt är din graf för molekyler i gasfasen, inte lösning. Också abscissan är förmodligen i joule / mullvad? Boltzmann-distributionen $ exp (- \ Delta E / RT) $ är förmodligen mer lämplig, den visar samma effekt förutom vid låg energi.
- Genom att läsa igenom detta ' verkar inte förklara hur en pöl kan avdunsta helt, även i frysande temperaturer. Extrapolering från " få " och " några " till " alla " är inte ' t beskrivna.
- @ whatsisname Jag tror att jag inte ' inte lade till det eftersom det inte var frågan. Är det något du vill fråga om eller handlar det mer om något du tycker ska läggas till i svaret?
Svar
För att lägga till Jerrys svar beror mängden avdunstning av vatten också på trycket.
Infact, ett sätt att definiera kokpunkten är den temperatur vid vilken ångtrycket är lika med atmosfärstrycket. Så du kan faktiskt koka vatten vid rumstemperatur .