Будет ли вода в вакууме непрерывно испаряться?

Достигнет ли вакуумная камера, поддерживаемая при 0,1 атмосферы, с открытой емкостью для воды внутри 100% влажность остального воздуха, так что вода больше не будет испаряться, или вода будет постоянно испаряться и высасываться из камеры вакуумным насосом независимо от уровень влажности воздуха?

Я вижу 2 сценария:

  1. Испарение/кипение воды может происходить только до 100% влажности (небольшого) воздуха в контейнере. Когда это достигается, вода остается в жидкой форме.

  2. Вода кипит и испаряется независимо от наличия воздуха и его влажности. Испарение увеличивает объем газа, и вакуумный насос удаляет этот лишний пар, пытаясь удержать давление на уровне 0,1 атмосферы.

Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я хочу что-то высушить в вакууме, и я хочу знать, буду ли я просто поддерживать вакуум на уровне 0,1 атм или мне следует пульсировать с помощью вакуума, затем заполнить сухим воздухом, затем снова пропылесосить, а затем заполнить сухим воздухом. опять воздух....

Не уверен насчет, скажем, просушки телефона. Тем не менее, циклы откачки/продувки — действительно хорошая идея для удаления водяного пара из вакуумной системы. Но обычно давление в циклах накачки значительно ниже десятой доли атмосферы (больше похоже на миллионную долю атмосферы).

Ответы (3)

Из вики-статьи об относительной влажности:

Водяной пар не зависит от воздуха

Понятие воздуха, «содержащего» водяной пар или «насыщенного» им, часто упоминается в связи с понятием относительной влажности. Это, однако, вводит в заблуждение — количество водяного пара, которое входит (или может попасть) в данное пространство при данной температуре, почти не зависит от количества присутствующего воздуха (азота, кислорода и т. д.). В самом деле, вакуум имеет примерно такую ​​же равновесную способность удерживать водяной пар, как тот же объем, заполненный воздухом; оба даны равновесным давлением паров воды при данной температуре. Существует очень небольшая разница, описанная ниже в разделе «Коэффициент усиления», которым можно пренебречь во многих расчетах, если не требуется высокая точность.

Оба метода сушат, но учтите следующее: 1) некоторые материалы сильно связываются с водой, поэтому вы можете не высушить их, это может иметь место в химических экспериментах. 2) допустим, вы сушите свой мобильный телефон, потому что уронили его в лужу, вакуумный насос находится на уровне 0,1 атм, потому что он достиг своего предела, т.е. не намного больше газа входит или выходит из насоса. Первоначально, однако, будет отсосано много газа и водяного пара. Любая жидкая вода должна быть полностью испарена, а добавление сухого воздуха в конце еще больше высыхает. При 0,1 атм в вашей системе есть газ H2O, но сухой воздух разбавляет его.

Спасибо за ответ. Таким образом, для сушки телефона вода быстро испаряется, высасывается из системы и, следовательно, высушивается. А что, если в системе есть литровый контейнер с водой? Правильно ли я предполагаю, что при этом будет образовываться водяной пар, который увеличивает давление, и насос будет высасывать этот пар вместе с частью оставшегося воздуха... больше испаряется, насос удаляет его.. так что в итоге у вас будет почти внутри нет воздуха, всего 0,1 атм водяного пара .... и пока я держу его на уровне 0,1 атм, вода будет испаряться дальше?
Пока насос работает, все всасывается, оставляя водяной пар. Просто будьте осторожны, если вы охладите его, вы, возможно, увидите конденсацию при определенной температуре и, в конечном итоге, иней (твердый). Где-то в сети есть таблица, в которой указано давление конденсации воды в зависимости от температуры.

Вода закипает, когда давление пара превышает давление окружающей среды.

Вода испаряется, когда давление пара больше, чем парциальное давление воды в атмосфере.

При комнатной температуре давление паров воды составляет около 0,03 атм. Таким образом, 0,1 атм недостаточно для того, чтобы вызвать кипение. Если после того, как давление в сосуде достигнет 0,1 атм, насос перестанет подавать воздух, это приведет к его насыщению, и испарение замедлится.