Почему происходит испарение? [дубликат]

Я смотрел на лужу, когда думал, что эта лужа завтра испарится, но потом мне пришло в голову, что температура кипения воды (она же превращение в газ) равна 100 градусов под 1 атмосферным давлением земли. Тогда я подумал, что температура вокруг меня составляет 25 градусов, что далеко от температуры кипения, поэтому теоретически или, по крайней мере, с моей точки зрения, вода никогда не должна испаряться, но природа не соглашается и делает это так.

Поэтому я предложил гипотезу (еще в средней школе, так что извините меня) вода превращается в газ в результате фотонов, «ударяющих» по атомам и передающих свою энергию атомам воды, которые, в свою очередь, перемещают атомы, дающие ей К Е (Кинетическая энергия), и это происходит миллионы раз, что приводит к тому, что частицы воды получают эту энергию и, следовательно, испаряются без существенного уведомления или ощущения того, что она пузырится или показывает какие-либо признаки этого, поскольку это происходит очень медленно.

Однако я, будучи учеником средней школы, не слишком внимателен или уверен в своей гипотезе, так что вы можете сказать, что моя гипотеза верна или неверна, и можете ли вы объяснить, почему это происходит?

Примечание: 25 градусов — это не 1/4 от 100 градусов, если вы не используете шкалу температур, обнуленную на абсолютный 0. Вам никогда не разрешается использовать умножение или деление с температурами, если они не являются абсолютными.
...и абсолют здесь относится к шкале Кельвина .
@BMS на самом деле, другие шкалы, обнуленные на абсолютном нуле, тоже работают, например, Ренкина .

Ответы (2)

Температура является мерой средней кинетической энергии частиц, характеризуемой распределением Максвелла-Больцмана. По сути, это причудливый способ сказать, что если что-то находится при температуре 25°C, то большой процент его частиц имеет температуру, близкую к 25°C, а некоторые имеют температуру еще дальше. Когда некоторые из тех частиц, которые имеют температуру 100°C, оказываются на поверхности воды, у них достаточно энергии, чтобы оторваться и испариться. Это охлаждает остальную часть лужи, но лужа постоянно взаимодействует с другими веществами вокруг нее (землей, воздухом), которые возвращают это тепло обратно в лужу. Таким образом, лужа поддерживает постоянную температуру (примерно) и сжимается все меньше и меньше по мере того, как частицы вблизи поверхности получают достаточную кинетическую энергию для испарения.

Ваша фотонная гипотеза неплоха, но обычно любые поглощенные фотоны быстро переизлучаются поглощающим атомом.

Частицы, которые отрываются и «испаряются», также могут снова попасть в жидкую воду, однако некоторые частицы диффундируют в остальную часть газа. Однако если вода и газ представляют собой замкнутую систему, то эффективное испарение прекратится, если относительная влажность газа достигнет 100%.

Я считаю, что испарение / конденсация моделируется уравнениями Клапериона, и, как говорилось в предыдущем ответе, на самом деле все дело в потоке энергии к минимальному энергетическому равновесию. Но если вы проведете свой эксперимент по испарению в темноте против света (но сохраняя температуру поверхности одинаковой), вы, вероятно, опровергнете свою гипотезу о фотонах. Энергия, необходимая для испарения, уже содержится в колеблющихся молекулах. На самом деле на границе воздух-вода постоянно происходит конденсация и испарение, и для воздуха, не насыщенного водой, более вероятно, что молекула на поверхности вылетит в воздух, чем молекула воды из воздуха. конденсироваться в воду. Но если воздух насыщен водой, то вероятности примерно равны - скорость конденсации примерно такая же, как и скорость испарения.

Надеюсь, это поможет.