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蒸发

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蒸发液体表面汽化的过程,与另一汽化过程“沸腾”不同的是,蒸发只会发生于液体的表面,而且可在任何温度发生。在工业生产中,一般需要加热,可以在低于沸点时蒸发,也可以在沸点时进行沸腾蒸发。不同液体的沸点也不同,有的液体在沸点或低于沸点时会氧化或分解,需要进行减压蒸发(真空蒸发)。

蒸发的发生是由于液体粒子流动时互相发生不同程度的碰撞,这些碰撞使接近液体表面的粒子拥有足够能量从液体中逃逸出去,做成蒸发现象。蒸发是水循环的重要途径,太阳的能量使海洋、湖泊里的水,泥土中的水汽蒸发,形成。在水文学中,蒸发和蒸腾(植物叶片气孔中水分的蒸发)合称蒸散

在蒸发时,液体表面会有数个平均自由程蒸气薄膜,称为克努森层[1]

影响因素

蒸发的速度取决于多种因素:

  • 物质的温度:物质的温度愈高,蒸发愈快。
  • 湿度:空气的湿度愈高,蒸发愈慢。
  • 气压:在气压较低或较少的地方,由于施于物质表面的力较小,粒子较容易逃逸,因此蒸发速率较高。
  • 密度:物质的密度愈高,蒸发愈慢。
  • 表面积:物质的表面积愈大,愈多粒子能从物质表面逃逸出去,因此蒸发愈快。
  • 空气流动速度:由于流动的空气使流体与蒸发物质之间保持着较大的浓度差距,因此流动速度愈高,蒸发愈快。
  • 蒸发物质中杂质浓度:若蒸发物质中存在其他杂质,蒸发会较慢。
  • 空气中其他物质的浓度:若空气中已经充斥着其他已饱和物质,蒸发会较慢。
  • 空气中是否已有其他物质在蒸发。若空气中已有一物质在蒸发,另一物质会蒸发得较慢。

应用

干衣机利用蒸发的原理,将热空气送进衣物里,使水分子高速从衣物表面逃逸。

参见

  1. ^ Aoki, Kazuo. Knudsen Layer for Gas Mixtures. Journal of Statistical Physics (Springer Nature). 2003, 112 (3/4): 629–655. ISSN 0022-4715. doi:10.1023/a:1023876025363. 
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