L'évaporation en tant que phénomène physique. Évaporation

Dans la nature, la technologie et la vie quotidienne, nous observons souvent la transformation de liquides et de solides en un état gazeux. Par une claire journée d'été, les flaques laissées après la pluie, le linge mouillé sèche rapidement. En diminuant avec le temps, des morceaux de neige carbonique disparaissent, des morceaux de naphtalène "fondent" avec lesquels on verse des choses en laine, etc. Dans tous ces cas, on observe une vaporisation - la transition de substances à l'état gazeux - de la vapeur.

Un liquide peut passer à l'état gazeux de deux manières : l'évaporation et l'ébullition. L'évaporation se produit à partir d'une surface libre ouverte qui sépare le liquide du gaz, par exemple, de la surface d'un récipient ouvert, de la surface d'un réservoir, etc. L'évaporation se produit à n'importe quelle température, mais pour n'importe quel liquide, son taux augmente avec l'augmentation de la température. Le volume occupé par une masse de matière donnée augmente brusquement lors de l'évaporation.

Deux cas principaux doivent être distingués. Le premier est lorsque l'évaporation se produit dans un récipient fermé et que la température à tous les points du récipient est la même. Par exemple, l'eau s'évapore à l'intérieur d'une chaudière à vapeur ou dans une bouilloire avec un couvercle si la température de l'eau et de la vapeur est inférieure au point d'ébullition. Dans ce cas, le volume de la vapeur générée est limité par l'espace de la cuve. La pression de vapeur atteint une certaine valeur limite à laquelle elle est en équilibre thermique avec le liquide ; une telle vapeur est appelée saturée et sa pression est appelée pression de vapeur.

Le second cas est celui où l'espace au-dessus du liquide n'est pas fermé ; c'est ainsi que l'eau s'évapore de la surface de l'étang. Ici, l'équilibre n'est presque jamais atteint et la vapeur est insaturée, et le taux d'évaporation dépend de nombreux facteurs.

Une mesure du taux d'évaporation est la quantité de matière s'échappant par unité de temps d'une unité de la surface libre du liquide. John Dalton, un physicien et chimiste anglais, au début du 19ème siècle a constaté que le taux d'évaporation est proportionnel à la différence entre la pression de vapeur saturée à la température du liquide en évaporation et la pression réelle de la vapeur réelle qui est au-dessus le liquide. Si le liquide et la vapeur sont en équilibre, le taux d'évaporation est nul. Exactement, cela arrive, mais le processus inverse - la condensation - se déroule à la même vitesse. Le taux d'évaporation dépend également du fait qu'il se produise dans une atmosphère calme ou dans une atmosphère en mouvement ; sa vitesse augmente si la vapeur générée est soufflée par un flux d'air, ou pompée par une pompe.

Si l'évaporation se produit à partir d'une solution liquide, différentes substances s'évaporent à des vitesses différentes. Le taux d'évaporation d'une substance donnée diminue avec une augmentation de la pression des gaz spatiaux, par exemple l'air. Par conséquent, l'évaporation dans le vide se produit au taux le plus élevé. Au contraire, en ajoutant un gaz inerte étranger à la cuve, l'évaporation peut être fortement ralentie. ...

Lors de l'évaporation, les molécules s'échappant d'un liquide doivent surmonter l'attraction des molécules voisines et s'opposer aux forces de tension superficielle qui les retiennent dans la couche superficielle. Par conséquent, pour que l'évaporation se produise, de la chaleur doit être communiquée à la substance en évaporation, en la tirant de l'apport d'énergie interne du liquide lui-même, ou en la retirant des corps environnants. La quantité de chaleur qui doit être communiquée à un liquide à une température et une pression données afin de le convertir en vapeur à cette température et cette pression est appelée chaleur de vaporisation. La pression de vapeur augmente avec l'augmentation de la température, plus la chaleur de vaporisation est élevée.

Si le liquide qui s'évapore ne fournit pas de chaleur de l'extérieur, ou si elle est insuffisante, alors le liquide est refroidi. En forçant le liquide placé dans un récipient à parois non conductrices de chaleur à s'évaporer intensément, il est possible d'obtenir un refroidissement important. Selon théorie cinétique, lors de l'évaporation, des molécules plus rapides sont extraites de la surface du liquide, l'énergie moyenne des molécules restant dans le liquide diminue.

L'évaporation s'accompagne d'une diminution de la quantité d'une substance et d'une diminution de sa température. Lorsqu'un liquide s'évapore, certaines des molécules les plus rapides peuvent s'envoler de la couche de surface. Ces molécules ont une énergie cinétique supérieure ou égale au travail qui doit être fait contre les forces de cohésion qui les retiennent à l'intérieur du fluide. Dans ce cas, la température du liquide, déterminée par la vitesse moyenne du mouvement désordonné des molécules, diminue. Une diminution de la température du liquide indique que l'énergie interne du liquide en évaporation diminue. Une partie de cette énergie est dépensée pour surmonter les forces d'adhérence et sur la vapeur en expansion pour lutter contre la pression externe. D'autre part, il y a une augmentation de l'énergie interne de cette partie de la substance qui s'est transformée en vapeur en raison d'une augmentation de la distance entre les molécules de vapeur par rapport à la distance entre les molécules de liquide. Par conséquent, l'énergie interne par unité de masse de vapeur est supérieure à l'énergie interne par unité de masse de liquide à la même température.

Parfois, l'évaporation est également appelée sublimation, ou sublimation, c'est-à-dire la transition d'un solide à un état gazeux, en contournant l'étape liquide. Presque tous leurs modèles sont vraiment similaires. La chaleur de sublimation est supérieure à la chaleur de vaporisation d'environ la chaleur de fusion.

À des températures inférieures au point de fusion, la pression de vapeur saturante de la plupart des solides est très faible et leur évaporation est pratiquement absente. Il y a cependant des exceptions. Ainsi, l'eau à 0°C a une pression de vapeur saturante de 4,58 mm Hg, et la glace à - 1°C a 4,22 mm Hg. et même à - 10°C - 1,98 mm Hg.

Cette élasticité relativement élevée de la vapeur d'eau explique l'évaporation facilement observable de la glace solide, en particulier le fait bien connu de sécher les vêtements mouillés à froid. L'évaporation d'un solide peut également être observée lors de l'évaporation glace artificielle, naphtalène, neige.

Le phénomène d'évaporation est à la base de la distillation, l'une des méthodes les plus répandues de la technologie chimique. La distillation est le processus de séparation des mélanges liquides à plusieurs composants par évaporation partielle et condensation subséquente des vapeurs. À la suite de ce processus, les mélanges liquides sont séparés en fractions distinctes, dont la composition et les points d'ébullition diffèrent.

Phénomène physique - ébullition

La deuxième méthode de vaporisation est l'ébullition, qui, contrairement à l'évaporation, se caractérise par le fait que la formation de vapeur se produit non seulement à la surface, mais également dans toute la masse du liquide. L'ébullition devient possible si la pression de la vapeur saturée du liquide est rendue égale à la pression extérieure. Par conséquent, ce liquide, étant sous une pression extérieure donnée, bout à une température bien définie. Généralement, les points d'ébullition sont référencés à la pression atmosphérique. Par exemple, l'eau à pression atmosphérique bout à 373 K ou 100 ° C.

La différence de points d'ébullition de diverses substances est utilisée dans la technologie pour ce que l'on appelle la distillation de mélanges, dont les composants diffèrent considérablement par leur point d'ébullition, par exemple pour la distillation de produits pétroliers.

La dépendance du point d'ébullition à la pression s'explique par le fait que la pression externe empêche la croissance de bulles de vapeur à l'intérieur du liquide. Par conséquent, à une pression accrue, le liquide bout à une température plus élevée. Lorsque la pression change, le point d'ébullition change sur une plage plus large que le point de fusion.

L'ébullition est un type particulier de vaporisation, différent de la vaporisation. Signes extérieursébullition: sur les parois du récipient apparaissent un grand nombre de petites bulles; le volume des bulles augmente et la force de levage commence à affecter; à l'intérieur du liquide, des mouvements plus ou moins violents et irréguliers des bulles se produisent. Des bulles éclatent à la surface Le processus de flottement, destruction de bulles remplies d'air et de vapeur à la surface d'un liquide se caractérise par l'ébullition. Les liquides ont leurs propres points d'ébullition.

Les bulles qui se forment lorsqu'un liquide bout sont plus susceptibles de se produire sur des bulles d'air ou d'autres gaz normalement présents dans un liquide. De telles bulles - des centres d'ébullition - collent souvent aux parois du récipient, de sorte que l'ébullition commence plus tôt au niveau des parois.

Les bulles d'air contiennent de la vapeur d'eau. En raison des nombreuses bulles, la surface d'évaporation du liquide augmente fortement. La vapeur est générée dans tout le volume du récipient. Par conséquent et signes caractéristiquesébullition: ébullition, forte augmentation de la quantité de vapeur, arrêt de la montée en température jusqu'à ébullition complète.

Mais si le liquide est exempt de gaz, la formation de bulles de vapeur est difficile. Un tel liquide peut être surchauffé, c'est-à-dire chauffé au-dessus de son point d'ébullition sans bouillir. Si vous introduisez une quantité insignifiante de gaz ou de particules solides dans un tel liquide surchauffé, à la surface duquel l'air adhère, il bouillira instantanément de manière explosive. Dans ce cas, la température du liquide chute jusqu'au point d'ébullition. De tels phénomènes peuvent provoquer des explosions dans les chaudières à vapeur, ils doivent donc être évités. En 1924, F. Kendrick et ses collaborateurs ont réussi à chauffer de l'eau liquide à 270 °C à une pression atmosphérique normale. A cette température, la pression de vapeur d'eau d'équilibre est de 54 atm. Il résulte de ce qui a été dit que les processus d'ébullition peuvent être contrôlés en augmentant ou en diminuant la pression, ainsi qu'en réduisant le nombre de "graines". Recherche moderne ont montré que, dans le cas idéal, l'eau est chauffée à environ 300 °C, après quoi elle devient instantanément trouble et explose avec la formation d'un mélange vapeur-eau en expansion rapide.

Ainsi, l'ébullition, comme l'évaporation, est une vaporisation. L'évaporation se produit à partir de la surface d'un liquide à n'importe quelle température et à n'importe quelle pression externe, et l'ébullition est la vaporisation dans tout le volume d'un liquide à une température spécifique pour chaque substance, en fonction de la pression externe.

Pour que la température du liquide qui s'évapore ne change pas, il est nécessaire de fournir certaines quantités de chaleur au liquide. Quantité physique, montrant la quantité de chaleur nécessaire pour transformer un liquide d'une masse de 1 kg en vapeur sans changer la température s'appelle la chaleur spécifique de vaporisation. Cette valeur est désignée par la lettre L, mesurée en J/kg. = J/kg

La condensation de la vapeur - le processus inverse de la vaporisation Les phénomènes de vaporisation et de condensation expliquent le cycle de l'eau dans la nature, la formation de brouillard, la perte de rosée.

La quantité de chaleur dégagée par la vapeur lors de la condensation est déterminée par la même formule. = J

Il a été établi expérimentalement que, par exemple, la chaleur spécifique de vaporisation de l'eau à 100°C est de 2,3 106 J/kg, c'est-à-dire qu'il faut 2,3 106 J/kg d'énergie pour transformer de l'eau d'une masse de 1 kg en vapeur à un point d'ébullition de 100 ° C.

L'humidité de l'air

En raison de toutes sortes d'évaporation, l'atmosphère de notre planète contient une énorme quantité de vapeur d'eau, en particulier dans les couches les plus proches de la terre. La présence de vapeur d'eau dans l'air est une condition nécessaire à l'existence de la vie sur le globe. Cependant, pour un animal et flore l'air sec et trop humide sont défavorables. Une humidité de l'air modérée crée condition nécessaire pour vie normale et les activités humaines. Une humidité excessive est nocive pour un certain nombre de processus de fabrication, lors du stockage des produits et des matériaux. Comment évaluer le degré d'humidité, c'est-à-dire la quantité de vapeur d'eau qu'il contient ? Une telle évaluation est particulièrement importante pour faire une prévision météorologique, car la teneur en vapeur d'eau dans l'atmosphère est l'un des facteurs les plus importants déterminant le temps. Sans connaître l'humidité de l'air, il est impossible de faire une prévision des conditions météorologiques, si nécessaire pour Agriculture, transports, un certain nombre d'autres industries économie nationale... Pour connaître la quantité de vapeur dans l'air, en principe, faites passer un certain volume d'air à travers une substance qui absorbe la vapeur d'eau, et trouvez ainsi la masse de vapeur dans 1 m3 d'air.

La valeur mesurée par la quantité de vapeur d'eau contenue dans 1 cm3 d'air est appelée humidité absolue de l'air. En d'autres termes, l'humidité absolue de l'air est mesurée par la densité de vapeur d'eau dans l'air.

Il est très difficile de mesurer pratiquement la quantité de vapeur contenue dans 1 m3 d'air. Mais il s'est avéré que la valeur numérique de l'humidité absolue diffère peu de la pression partielle de vapeur d'eau dans les mêmes conditions, mesurée en millimètres de mercure. La pression partielle d'un gaz est mesurée beaucoup plus facilement, c'est pourquoi, en météorologie, l'humidité absolue de l'air est généralement appelée pression partielle de la vapeur d'eau qu'il contient à une température donnée, mesurée en millimètres de mercure.

Mais, connaissant l'humidité absolue de l'air, il est encore impossible de déterminer à quel point il est sec ou humide, puisque cette dernière dépend aussi de la température. Si la température est basse, une quantité donnée de vapeur d'eau dans l'air peut être très proche de la saturation, c'est-à-dire l'air sera humide. À des températures plus élevées, la même quantité de vapeur d'eau est loin d'être saturée et l'air est sec.

Pour juger du degré d'humidité de l'air, il est important de savoir si la vapeur d'eau qu'il contient est proche ou éloignée de l'état de saturation. A cet effet, le concept d'humidité relative est introduit.

L'humidité relative de l'air est une valeur mesurée par le rapport de l'humidité absolue à la quantité de vapeur nécessaire pour saturer 1 m 3 d'air à cette température. Il est généralement exprimé en pourcentage. En d'autres termes, l'humidité relative de l'air montre quel pourcentage est l'humidité absolue de la densité de vapeur d'eau saturant l'air à une température donnée :

En météorologie, l'humidité relative est une quantité mesurée par le rapport de la pression partielle de vapeur d'eau. Contenue dans l'air, la pression de vapeur d'eau sature l'air à la même température.

L'humidité relative de l'air dépend non seulement de l'humidité absolue, mais aussi de la température. Si la quantité de vapeur d'eau dans l'air ne change pas, alors avec une diminution de la température, l'humidité relative augmente, car plus la température est basse, plus la vapeur d'eau est proche de la saturation. Pour calculer l'humidité relative, utilisez les valeurs données dans les tableaux correspondants.

L'eau est un solvant

L'eau est un bon solvant. Les solutions sont appelées systèmes homogènes constitués de molécules de solvant et de particules de soluté, entre lesquelles se produisent des interactions physiques et chimiques. Par exemple : le brassage mécanique est un phénomène physique, le chauffage par dissolution d'acide sulfurique dans l'eau est un phénomène chimique.

Les suspensions sont des suspensions dans lesquelles de fines particules solides sont réparties uniformément entre les molécules d'eau. Par exemple : un mélange d'argile et d'eau.

Les émulsions sont des suspensions dans lesquelles de petites gouttelettes d'un liquide sont uniformément réparties entre les molécules d'un autre liquide. Par exemple : secouez le kérosène, l'essence et l'huile végétale avec de l'eau.

Une solution dans laquelle une substance donnée ne se dissout plus à une température donnée est dite saturée, et une solution dans laquelle la substance peut encore se dissoudre est dite insaturée.

La solubilité est déterminée par la masse d'une substance, la masse d'une substance capable de se dissoudre dans 1000 ml de solvant à une température donnée.

La fraction massique d'un soluté est le rapport de la masse du soluté à la masse de la solution.

Comme dans tout autre liquide, il en existe dont l'énergie leur permet de vaincre l'attraction intermoléculaire. Ces molécules accélèrent avec force et s'envolent vers la surface. Par conséquent, si vous couvrez un verre d'eau avec une serviette en papier, il deviendra légèrement humide après un certain temps. Mais l'évaporation de l'eau dans conditions différentes se déroule avec une intensité variable. Les principales caractéristiques physiques qui affectent la vitesse de ce processus et sa durée sont la densité de la substance, la température, la surface, la présence.Plus la densité de la substance est élevée, plus les molécules sont proches les unes des autres. Cela signifie qu'il leur est plus difficile de surmonter l'attraction intermoléculaire et qu'ils s'envolent vers la surface en quantités beaucoup plus petites. Si vous placez deux liquides avec des densités différentes (par exemple, de l'eau et du méthyle) dans les mêmes conditions, alors celui avec une densité plus faible s'évapore plus rapidement. La densité de l'eau est de 0,99 g/cm3, et la densité de l'eau méthylique est de 0,79 g/cm3. Par conséquent, le méthanol s'évapore plus rapidement. Pas moins facteur important la température influence le taux d'évaporation de l'eau. Comme déjà mentionné, l'évaporation à n'importe quelle température, mais avec son augmentation, la vitesse de déplacement des molécules augmente et elles quittent le liquide en grande quantité. Donc brûlant l'eau s'évapore plus vite que l'eau froide.Le taux d'évaporation de l'eau dépend aussi de sa surface. L'eau versée dans une bouteille à col étroit s'évapore car les molécules échappées se déposeront sur les parois de la bouteille en s'effilant vers le haut et se rétracteront. Et les molécules d'eau dans la soucoupe quitteront librement le liquide.Le processus d'évaporation s'accélérera considérablement si les courants d'air se déplacent au-dessus de la surface à partir de laquelle l'évaporation se produit. Le fait est qu'en plus de la libération de molécules du liquide, elles reviennent. Et plus la circulation de l'air est forte, moins les molécules, tombant, retomberont dans l'eau. Cela signifie que son volume diminuera rapidement.

Sources:

• évaporation de l'eau

Les diverses propriétés de l'eau intéressent les scientifiques depuis de nombreuses années. L'eau peut être dans divers états - solide, liquide et gazeux. Aux températures moyennes normales, l'eau est liquide. Vous pouvez le boire, arroser les plantes avec. L'eau peut se répandre et occuper certaines surfaces et prendre la forme des vaisseaux dans lesquels elle se trouve. Alors pourquoi l'eau est-elle liquide ?

L'eau a une structure particulière grâce à laquelle elle prend la forme d'un liquide. Il peut se doucher, couler et s'égoutter. En cristaux solides il y a une structure strictement ordonnée. Dans les substances gazeuses, la structure s'exprime comme un chaos complet. Mais l'eau - structure intermédiaire Entre et substance gazeuse... Les particules dans la structure de l'eau sont situées à de faibles distances les unes des autres et relativement ordonnées. Mais comme les particules s'éloignent les unes des autres avec le temps, l'ordre de la structure disparaît rapidement.

Les forces d'action interatomique et intermoléculaire fixent la distance moyenne entre les particules. Les molécules d'eau sont constituées d'atomes d'oxygène et d'hydrogène, où les atomes d'oxygène d'une molécule sont attirés par les atomes d'hydrogène d'une autre molécule. Des liaisons hydrogène se forment, ce qui confère à l'eau certaines propriétés d'écoulement, tandis que la structure de l'eau elle-même est presque identique à la structure du cristal. A l'aide de nombreuses expériences, le fait que l'eau se fixe une structure dans un volume libre.

Lorsque l'eau se combine avec des surfaces solides, la structure de l'eau commence à fusionner avec la structure de la surface. Étant donné que la structure de la couche d'eau limitrophe reste inchangée, alors son physique. La viscosité de l'eau change. Il devient possible de dissoudre des substances ayant une structure et des propriétés spécifiques. L'eau est initialement un liquide clair et incolore. Propriétés physiques l'eau peut être qualifiée d'anormale, car elle a un point d'ébullition et un point de congélation assez élevés.

L'eau a une tension superficielle. Par exemple, il a des points de congélation et d'ébullition et une tension superficielle anormalement élevés. L'évaporation et la fonte spécifiques de l'eau sont nettement plus élevées que celles de toute autre substance. Une caractéristique étonnante est que la densité de l'eau est supérieure à la densité de la glace, ce qui permet à la glace de flotter à la surface de l'eau. Toutes ces merveilleuses propriétés de l'eau, en tant que liquide, s'expliquent encore par l'existence en elle de ces liaisons hydrogène qui lient les molécules.

La structure d'une molécule d'eau de trois atomes dans la projection géométrique d'un tétraèdre conduit à l'émergence d'une très forte attraction mutuelle des molécules d'eau entre elles. Tout tourne autour des liaisons hydrogène des molécules, car chaque molécule peut former quatre liaisons hydrogène absolument identiques avec d'autres molécules d'eau. Ce fait explique le fait que l'eau est liquide.

Ce n'est pas un secret que eau fraiche au

Tout le monde sait que si vous suspendez le linge lavé, il se dessèche. Et il est tout aussi évident qu'un trottoir mouillé après une pluie est voué à devenir sec.

L'évaporation est un processus dans lequel le liquide se transforme progressivement en air sous forme de vapeur ou de gaz. Tous les liquides s'évaporent à des vitesses différentes. L'alcool, l'ammoniac et le kérosène s'évaporent plus rapidement que l'eau.

Deux forces agissent sur les molécules qui composent toutes les substances. Le premier est la poignée qui les maintient ensemble. L'autre est le mouvement thermique des molécules, qui les fait voler dans des directions différentes. Lorsque ces deux forces sont équilibrées, nous avons un fluide.

A la surface d'un liquide, ses molécules sont en mouvement. Ces molécules, qui se déplacent plus vite que les voisines ci-dessous, peuvent voler dans l'air, surmontant les forces de cohésion. C'est l'évaporation.

Lorsque le liquide est chauffé, l'évaporation est plus rapide. En effet, dans un liquide chaud, la vitesse de déplacement des molécules est plus grande, plus de molécules ont une chance de quitter le liquide. Il n'y a pas d'évaporation dans un récipient fermé. Cela se produit parce que le nombre de molécules dans une paire atteint un certain niveau. Le nombre de molécules quittant le liquide sera alors égal au nombre de molécules y retournant. Lorsque cela se produit, on peut dire que la vapeur a atteint son point de saturation.

Lorsque l'air se déplace au-dessus du liquide, le taux d'évaporation augmente. Plus la surface du liquide qui s'évapore est grande, plus l'évaporation se produit rapidement. L'eau dans une poêle ronde s'évapore plus rapidement que dans une grande cruche.

Où va l'eau quand elle s'assèche ?

En regardant dans la rue ou en regardant la route, vous y avez vu de l'eau. Une heure lumineuse lumière du soleil- et l'eau disparaît ! Ou, par exemple, les vêtements suspendus sur une corde sèchent à la fin de la journée. Où disparaît l'eau ?

On dit que l'eau s'évapore. mais qu'est ce que ça veut dire? L'évaporation est un processus dans lequel un liquide dans l'air devient rapidement un gaz ou une vapeur. De nombreux liquides s'évaporent très rapidement, beaucoup plus rapidement que l'eau. Ceci s'applique à l'alcool, l'essence, ammoniac... Certains liquides, comme le mercure, s'évaporent très lentement.

Qu'est-ce qui cause l'évaporation? Pour comprendre cela, vous devez comprendre quelque chose sur la nature de la matière. Pour autant que nous le sachions, chaque substance est constituée de molécules. Deux forces agissent sur ces molécules. L'un est la poignée qui les rapproche. L'autre est le mouvement thermique des molécules individuelles qui les fait voler en éclats.

Si la force d'adhérence est plus élevée, la substance reste solide. Si le mouvement thermique est si fort qu'il dépasse l'adhérence, alors la substance devient ou est un gaz. Si les deux forces sont à peu près équilibrées, alors nous avons un liquide.

L'eau est bien entendu liquide. Mais à la surface du liquide, il y a des molécules qui se déplacent si vite qu'elles surmontent la force de cohésion et s'envolent dans l'espace. Le processus de libération des molécules est appelé évaporation.

Pourquoi l'eau s'évapore-t-elle plus vite lorsqu'elle est au soleil ou lorsqu'elle se réchauffe ? Plus la température est élevée, plus le mouvement thermique du liquide est intense. Cela signifie que de plus en plus de molécules prennent une vitesse suffisante pour s'envoler. Lorsque les molécules les plus rapides s'envolent, la vitesse des molécules restantes ralentit en moyenne. Pourquoi le liquide restant est refroidi par évaporation.

Ainsi, lorsque l'eau s'assèche, cela signifie qu'elle s'est transformée en gaz ou en vapeur et qu'elle fait désormais partie de l'air.

La théorie scientifique permet non seulement de comprendre pourquoi une substance peut être à l'état gazeux, liquide et solide, mais aussi d'expliquer le processus de transition d'une substance d'un état à un autre.

L'évaporation est un processus dans lequel le liquide se transforme progressivement en air sous forme de vapeur ou de gaz.

Tous les liquides s'évaporent, mais à des vitesses différentes.

Les molécules liquides se déplacent de manière aléatoire.

À la surface d'un liquide, ses molécules se déplacent plus rapidement que celles du dessous, et elles peuvent voler dans l'air, surmontant les forces de cohésion. C'est l'évaporation.

Lorsque le liquide est chauffé, l'évaporation se produit plus rapidement - dans un liquide chaud, la vitesse de déplacement des molécules est plus grande, plus de molécules ont une chance de quitter le liquide. La molécule échappée participe au mouvement thermique aléatoire du gaz. Se déplaçant de manière aléatoire, il peut s'éloigner de façon permanente de la surface du liquide, étant dans un récipient ouvert, mais il peut également revenir à nouveau dans le liquide.

Dans un récipient fermé, il n'y a pas d'évaporation car la vapeur atteint rapidement son point de saturation, lorsque le nombre de molécules quittant le liquide est égal au nombre de molécules qui y reviennent.

Si l'air au-dessus du liquide se déplace, le taux d'évaporation augmente, car le flux d'air au-dessus du récipient emporte les vapeurs de liquide résultantes. Plus la surface du liquide qui s'évapore est grande, plus l'évaporation se produit rapidement. L'eau s'évapore plus vite dans une poêle ronde que dans une grande cruche.

Lorsque le liquide s'évapore, les molécules les plus rapides quittent le liquide, de sorte que l'énergie cinétique moyenne des molécules liquides diminue. Cela signifie que la température du liquide baisse. En humidifiant votre main avec un liquide s'évaporant rapidement (alcool, acétone), vous pouvez ressentir un fort refroidissement de la zone mouillée. Le refroidissement augmentera si vous soufflez sur votre main.

Le cycle de l'eau dans la nature

En cas de chaleur extrême, les rivières, les étangs et les lacs deviennent peu profonds, l'eau s'évapore, c'est-à-dire qu'elle se transforme d'un état liquide à un état gazeux - elle se transforme en vapeur invisible. La teneur en vapeur d'eau dans l'air est appelée humidité de l'air. Cela dépend de la température. Ainsi, l'air à une température de +20 degrés Celsius contient 4 fois plus d'eau qu'à 0 degré Celsius. La chaleur est la cause de ce phénomène. Pendant la journée, l'eau des flaques, des étangs, des lacs, des rivières, des mers, l'humidité contenue dans les plantes est chauffée par le soleil et s'évapore d'autant plus vite qu'elle est chauffée. Vous pouvez le remarquer si deux assiettes identiques sont remplies de quantités d'eau différentes et que l'une d'elles est exposée au soleil et l'autre est placée à l'ombre. Où l'eau se réchauffe rayons de soleil, il s'évapore beaucoup plus vite. Accélère l'évaporation et le vent. Une feuille de papier mouillée au vent séchera plus vite qu'une feuille laissée là où l'air est calme et immobile.

L'eau s'évapore plus vite et là où l'air environnant est plus sec. Par temps chaud et sec, une personne transpire, mais la transpiration ne la dérange pas beaucoup : elle se dessèche instantanément. Et lorsque la chaleur est humide, même les vêtements sont mouillés par la transpiration. Mais si l'humidité s'évapore constamment des mers, des rivières, des lacs, si elle laisse des plantes et disparaît dans l'atmosphère, alors pourquoi la Terre ne se dessèche-t-elle pas ?

Cela ne se produit pas parce que l'eau est dans un cycle constant. Après s'être évaporé, il monte avec l'air réchauffé, prenant la forme de minuscules gouttelettes.

Plus de 70 % de la surface de la terre est recouverte par les eaux des océans du monde. Mais il fut un temps où il n'y avait pas de mer du tout. Les scientifiques pensent qu'il y a environ 3 500 millions d'années, notre Terre était très chaude et était entourée d'énormes nuages ​​de vapeur. Progressivement, le sol s'est refroidi et la vapeur environnante s'est également refroidie. En se refroidissant, la vapeur s'est transformée en eau dans l'atmosphère terrestre et a rempli les creux de La surface de la terre, formant les premières mers sur terre.

L'eau sur Terre se déplace constamment d'un endroit à un autre :

1. De minuscules particules d'eau, invisibles à l'œil nu, s'échappent constamment de la surface de la mer. Ils deviennent une partie de l'air qui nous entoure sous forme de vapeur d'eau.

2. Il s'agit d'un processus d'évaporation. L'eau se transforme en vapeur d'eau à la surface des réservoirs par presque tous les temps. Mais en été, dans la chaleur, ce processus est beaucoup plus rapide et plus intense.

3. L'air, montant vers le haut, devient plus froid. Une fois à haute altitude, la vapeur d'eau se condense en de minuscules gouttelettes d'eau qui flottent dans l'air sous forme de nuages.

4. Le vent transporte des nuages ​​dans le ciel.

5. De minuscules gouttelettes qui forment des nuages ​​s'unissent les unes aux autres - comment cela se produit exactement, les scientifiques ne le savent toujours pas - et tombent au sol sous forme de pluie.

6. Si l'air est très froid, les gouttelettes dans les nuages ​​gèlent et tombent sous forme de flocons de neige.

7. Il y a de la neige au sommet des montagnes toute l'année... De là, de petits ruisseaux descendent les pentes des montagnes, alimentés par la fonte des neiges.

8. D'autres cours d'eau sont alimentés par l'eau de pluie. Tous ces ruisseaux, les ruisseaux finissent par se jeter dans de grandes rivières.

9. Les rivières descendent des montagnes et finissent par se jeter dans la mer. Ainsi, l'eau évaporée de la surface de notre planète y retourne.

Le processus d'évaporation est un phénomène physico-chimique très intéressant, il est intéressant d'observer et de noter comment il se produit souvent dans notre vie.

Je pense que la science utilise plus d'une fois le processus d'évaporation au profit de l'homme et de notre planète.

Chapitre II « Expériences pratiques »

EXPÉRIENCE N°1 "Dépendance du taux d'évaporation sur divers facteurs"

1. Dépendance de l'évaporation sur la température

Équipement:

▪ 2 verres de même volume

▪ 2 soucoupes de diamètres différents

▪ 2 feuilles de papier

▪ thermomètre pour liquides

Expérimentez les progrès :

Versez de l'eau froide et chaude dans deux verres identiques. Notons le niveau d'eau dans les verres. Après 12 minutes, l'eau dans le verre chaud s'évaporera plus rapidement.

Conclusion : Cela se produit parce que les molécules dans un liquide chauffé augmentent leur vitesse sous l'influence de haute température... Ils se poussent si fort que certains éclatent et se dispersent entre les molécules d'air sous forme de vapeur d'eau.

2. Dépendance de l'évaporation sur la surface de la surface évaporée, si la température du liquide est la même.

Expérimentez les progrès :

Versez de l'eau chaude (pour accélérer l'expérience) dans des soucoupes de différents diamètres. Notons le niveau d'eau. Après 10 minutes, l'eau dans la grande soucoupe s'est évaporée plus rapidement (le volume du liquide est devenu plus petit).

Conclusion : Plus la surface du liquide s'évaporant est grande, plus l'évaporation se produit rapidement, car le nombre de molécules s'évaporant sera plus important sur une plus grande surface.

3. Dépendance de l'évaporation au vent.

Expérimentez les progrès :

Mouillez deux feuilles de papier identiques avec de l'eau. On va laisser l'un sécher à l'air, et de l'autre, on va diriger un flux d'air froid à l'aide d'un sèche-cheveux. Après 10 minutes, la feuille est devenue sèche, tandis que l'autre est restée humide pendant plusieurs heures.

Conclusion : Si l'air au-dessus du liquide se déplace, le taux d'évaporation augmente, car le flux d'air aide les molécules du liquide à se détacher de la surface et à passer à l'état de vapeur. L'air chaud accélérera ce processus.

4. Dépendance de l'évaporation au type de substance.

Expérimentez les progrès :

Mouillez deux feuilles de papier avec des liquides différents : de l'eau et de l'alcool. Au bout de 3 minutes, l'alcool s'est complètement évaporé de la feuille, la feuille, humidifiée avec de l'eau, est restée humide pendant 20 minutes.

Conclusion : Le processus d'évaporation des substances n'est pas le même. Cela dépend des forces qui retiennent les molécules de cette substance.

Le taux d'évaporation peut être modifié en connaissant les facteurs qui influencent ce processus !

EXPÉRIENCE N°2 « Isolement d'une substance à partir d'une solution. Cristallisation du sucre".

Obligatoire:

▪ Verre

▪ Eau chaude

▪ cuillère à café

▪ Fil de coton épais, longueur 10 cm.

▪ Trombone

▪ Crayon

Expérimentez les progrès :

1. Versez de l'eau chaude dans une tasse et, en remuant avec une cuillère, ajoutez le sucre jusqu'à ce qu'il cesse de se dissoudre. Il faut le faire rapidement pour que l'eau n'ait pas le temps de refroidir et dissolve plus de sucre.

2. Versez la solution dans un verre.

3. Attachez une extrémité au milieu du crayon et l'autre à un trombone.

4. Placer le crayon sur le verre de façon à ce que le fil soit plongé dans la solution en restant tendu.

5. Mettez le verre dans un endroit frais et laissez-le pendant une journée.

Résultat : Des cristaux de sucre se forment sur le fil.

Conclusion : L'eau chaude a aidé à créer une solution sursaturée. Lorsque l'eau s'est refroidie, elle n'a pas pu contenir cette quantité de sucre et son excès a formé des cristaux. Lorsque la solution sursaturée se refroidit, une partie du soluté se sépare du solvant (eau) sous forme de cristaux. L'eau est un excellent solvant, mais il existe de nombreuses solutions dans lesquelles l'alcool est le solvant : parfums, vernis, colles. Les avantages de ces produits (parfum des parfums, imperméabilité des vernis, pouvoir liant des colles) sont dus au fait que l'alcool s'évapore rapidement, laissant des substances dissoutes en surface.

L'évaporation permet de séparer les substances de la solution !

Conclusion

En travaillant sur le thème de l'évaporation, j'ai trouvé des réponses à mes questions. J'ai appris comment se produit l'évaporation, que le taux d'évaporation des substances est différent. Les gens utilisent activement le processus d'évaporation dans leur vie, l'appliquent dans la production différents mécanismes et les machines utilisées dans la vie quotidienne. Dans la nature, ce processus se produit indépendamment de l'activité humaine et la tâche des personnes est de ne pas perturber ce processus. Pour cela il faut aimer la nature et aimer notre Terre ! Les expériences que j'ai faites ont été très intéressantes et je pense qu'il y a beaucoup plus d'expériences qui pourraient être faites sur ce sujet. Maintenant, quand je regarde Discovery ou que je lis des livres, je fais toujours attention à l'évaporation qui se produit dans la nature ou dans la vie humaine, et je suis contente d'en savoir déjà autant !