Розбираючись з питанням, від чого залежить швидкість випаровування рідини, потрібно розглядати закономірності вологообміну, що зустрічаються в повсякденному житті. Так, теплообмін безпосередньо впливає на зникнення молекул будь-якого розчину. Частинки легше відриваються від поверхні при достатній запас кінетичної енергії. Остання повідомляється в процесі, коли ми намагаємося остудити чашку кави або чаю, обдуваючи поверхню склянки.
Фізичні процеси
Розглянемо, від чого залежить швидкість випаровування рідини при різних умовах. Вплив надають світло від сонця, вітер, складу розчину, температура. Сам фізичний процес випаровування можна представити як хаотичне рух невагомих кульок. Кожен з них володіє певним запасом кінетичної енергії. Отримувати останню вони можуть ззовні або від сусідніх молекул.
В результаті виходу молекул з розчину виходить газоподібна речовина. Звідси випливає перше, від чого залежить швидкість випаровування рідини — від щільності найдрібніших частинок над поверхнею будь-якого рідкого речовини. Але на весь процес впливає і щільність самого розчину. Молекулам легше відірватися в очищеному від солей дистилляте, ніж долати тиск важких частинок.
Процес випаровування спостерігають з будь-якої речовини: твердого, рідкого. Розрідження в повітрі полегшує вихід частинок з поверхні, підвищена вологість гальмує їх рух. Підігрів розчину на вогні підвищує обмін кінетичної енергії між молекулами, допомагаючи руйнувати усталені зв’язки.
Від чого залежить швидкість випаровування рідини? Від площі поверхні, з якої будуть вилітати молекули. Так, з розлитим калюжі вода зникне швидше, ніж з пляшки з вузькою шийкою. Вітер допоможе вивільнити найбільш кінетично заряджені частинки.
Досвід № 1. Площа
Швидкість випаровування рідини залежить від площі поверхні посудини, у якому вона знаходиться. Доказом цього є досвід, в якому підбирають кілька видів ємностей, що розрізняються за формою горлечка. Скрізь наливають однакову кількість однорідного розчину.
Горлечка відкриті. Засікають час і після його закінчення виробляють завмер залишився обсягу рідини в кожній посудині. Складається таблиця, і за результатами нескладно помітити, що найменша кількість буде в самій широкій ємності. Проте враховується багато факторів: температура, рух і щільність повітря в приміщенні.
Ще один простий досвід дозволяє перевірити, як залежить швидкість випаровування рідини від площі. Потрібно просто вилити воду з посудини на підлогу і засікти час. Відповідно, можна побачити, що розлитий обсяг практично вмить зникне, на відміну від рідини в посудині.
Досвід № 2. Джерело руху повітря
Швидкість випаровування збільшується, якщо навпаки поверхні встановити джерело руху повітря. Допомогти в цьому може вентилятор або інший аналогічний пристрій. Час скоротиться при використанні нагрівальних елементів.
Фен здатний випарувати значний обсяг за хвилини, тоді як під впливом вентилятора вода аналогічного обсягу буде зникати цілу добу. Не лише коливання повітря впливають на вихід молекул рідини з поверхні, але і рух самого обсягу з рідиною полегшує такий процес.
Постійне перемішування рідини в склянці допомагає перерозподіляти енергію між частинками. Рух прискорює процес тепловіддачі від розчину повітряному середовищі, а це, відповідно, впливає на швидкість випаровування. Так, при помішуванні гарячого чаю частина рідини піднімається у вигляді пари.
Досвід № 3. Щільність середовища
На швидкість випаровування впливає щільність середовища — як самої рідини, так і повітря над нею. Проводять експеримент: в одній посудині буде вода з сіллю, у другому — відфільтрована вода аналогічного об’єму. Через добу соляний розчин змінить свій обсяг на незначну частину порівняно з кількістю рідини у другому посудині.
У будинках на морському узбережжі можна помітити, що випрані речі сохнуть досить довго. Це пов’язано з підвищеною вологістю повітря. Відповідно, і випаровування з посудини в такому місці більш тривалий, ніж далеко від моря, річки, озера.
