При скольки градусах вода начинает испаряться

При Какой Температуре Образуется Водяной Пар? — Ответ

💦 Еще со школьной программы всем известна способность воды менять свою форму при изменении уровня температуры. Любознательные дети и взрослые интересуются, какая у водяного пара температура. Все зависит от того, как и где он образуется.

При Какой Температуре Выделяется Пар?

Вода превращается в водяной насыщенный пар, когда нагревается до температуры свыше +100 градусов по Цельсию. Это легко проверить. Когда вода в мультиварке, электрочайнике или просто в емкости на газовой печи нагревается до +100 градусов, она начинает бурлить и испаряться, образуя пар. Он достаточно горячий. Поэтому, если поднести руку близко к месту его формирования, можно обжечься.

Надо заметить, что при температуре +100 градусов меняются исключительно физические свойства воды. Что же касается химических качеств, то их изменение происходит при более высоких значениях температуры. В бытовых условиях воду можно нагреть до +200 градусов.

Предельную температуру нагрева воды ученые не знают. Но известно, что при очень высокой температуре (+2000-2500 градусов и более) происходит диссоциация водяных молекул. Образуются атомы кислорода и водорода в соотношении 1 к 2. Прослеживается определенная зависимость между уровнем температуры и давлением. Если при высокой температуре пара добавить давление, то она увеличится, и наоборот.

Одинаковая ли температура пара?

Пар в быту образуется из воды при кипении. Температура пара над водой равняется температуре нагретой жидкости. По мере удаления от источника образования пара температура снижается. Это объясняется тем, что тепло передается окружающей среде, пар рассеивается.

Водяной пар в природе

Водяной пар – это естественное состояние воды, которое прослеживается в природе. Но в этом случае он образуется не в результате кипения, а в ходе испарения воды с поверхности болот, рек, почвы, океанов. Чистый водяной пар без вкуса, запаха и цвета. Поэтому его не видно, он не ощущается. Когда воды испаряется сразу много, то можно увидеть белые облака.

То, что в быту называют водяным паром – это пар от дыхания, туман. Больше всего пара в тропосфере. Количество водяного пара в воздухе может варьироваться. Для его определения используют специальные устройства, которые показывают влажность воздуха (гигрометры).

Таким образом, температура пара равняется температуре воды, из которой он образовывается. Кипит вода при нагреве до минимум +100 градусов. При этом значении и начинает выделяться пар. В природе вода испаряется с поверхности, образуя невидимый и рассеянный водяной пар.

Источник

Почему вода испаряется при температуре ниже 100 градусов по цельсию?

Почему если температура кипения воды 100 градусов по Цельсию, то она испаряется на солнце уже при температуре 30 градусов?

Если например вылить на бетон ведро воды в 30ти градусную жару она минут за 5-20 полностью испарится, при том что ее температура кипения 100 градусов!!

Чтобы выяснить, почему так происходит, нам необходимо заглянуть на молекулярный уровень. Посмотрим на поверхность воды поближе. Мы увидим, что молекулы внутри нее постоянно колеблются. Все это происходит из-за того, что при температурах выше абсолютного нуля молекулы имеют отличную от нуля энергию. Из-за этого они вынуждены постоянно двигаться и сталкиваться, передавая эту энергию друг другу. Не зря говорят, что температура — это мера энергии молекул. При повышении температуры повышается и энергия молекул.

С другой стороны молекулы вместе удерживают различные силы межмолекулярного взаимодействия. В случае воды это водородные связи. Они образуются благодаря взаимодействию атомов кислорода и водорода в различных молекулах. Из-за этого вода имеет такую высокую температуру кипения — целых 100°C. Однако это не значит, что испаряться вода может только при достижении этой температуры.

Испарение происходит из-за того, что не все молекулы воды в системе имеют одинаковую энергию. Они подчиняются функции распределения Максвелла (см. рисунок).

Оно описывает распределение молекул в системе по скоростям. Чем выше скорость молекулы, тем выше ее энергия. Согласно этому распределению, большая часть молекул имеют среднее значение энергии, но также всегда существуют и такие, которые имеют меньшее и большее количество энергии. Именно молекулы с повышенным количеством энергии могут вылетать с поверхности воды даже при небольших температурах. Они имеют достаточную скорость, чтобы побороть силы межмолекулярного взаимодействия и выскочить с поверхности жидкости. Поэтому вода испаряется даже при низких температурах.

Источник

5 аномальных фактов о воде

Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым.

Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую — холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо.

Почему же так происходит?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.

К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.

Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.

3. «Стеклянная» вода

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.

Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?

При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

4. Квантовые свойства воды

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.

Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

5. Есть ли у воды память?

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.

Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.

Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

Источник

При какой температуре вода превращается в пар

Вода испаряется в пар при любой температуре. А насколько интенсивно и быстро выделяется пар из воды, зависит от многих условий.

От чего зависит интенсивность парообразования

Все вещества состоят из молекул, которые имеют энергию и постоянно движутся. Те из них, которые набрали большую скорость и находятся у границы, могут вырваться. И не важно, при какой температуре вода выделяет пар даже самая холодная жидкость.

Внешнее давление воздуха – это важный критерий. Чем он выше, тем плотнее и быстрее движутся молекулы воздуха. Они «заталкивают» внутрь вылетевшие частички. Теперь нужно обладать большей энергией, повысится значение, при какой температуре появляется пар от воды. Именно это объясняет зависимость точки кипения от давления. Скорость испарения при высоком давлении ниже. Повысится значение, при какой температуре идет пар от воды. Выскочившие с поверхности жидкости молекулы сталкиваются с частичками воздуха. Если им не хватит скорости они вернуться обратно. Насыщенный пар конденсируется в воду. Чем выше энергия воздушных молекул и чем их больше, тем ниже будет испарение. Так происходит при образовании тумана. «Горячие» молекулы воды, сталкиваются с холодным воздухом и отдают энергию. Они переходят в жидкое состояние. Туман, это конденсированный пар. Вспомним завесу над еще не замерзшим озером в холодный день.

Чем больше нагрета жидкость или газ, тем выше энергия частиц. Нагрев повышает скорость парообразования. Все помним, что горячий чай быстрее остывает на морозе. При какой температуре вода превращается в пар с большей скоростью, зависит от разности нагревания чая и внешней среды.
Большие открытые площади будут больше испарять.

Вывод

Вода становится паром при любой температуре, но вот скорость образования зависит от:

1. Разности температуры жидкости и внешней среды;
2. Нагревание ускоряет испарение;
3. Чем больше площадь, тем интенсивнее процесс;
4. При высоком внешнем давлении скорость испарения снижается.

Кипение воды и образование пара

Нагревание на огне, дает энергию нижним слоям жидкости. Эти высокоэнергичные частички начинают собираться вместе в пузырьки и поднимаются вверх. По дороге теряют свою энергию, передавая ее окружающим частичкам. Происходит нагревание.

И вот уже пузырек вырвался с поверхности. Какая температура пара при кипении зависит от внешних условий. При нормальном давлении и 20 градусах С, принято считать, что Ткипения воды = 100 0С. Вырвавшиеся молекулы имеют такую же Т и энергию.

Источник

Парообразование и испарение воды

На Изображении 1 показано потребление газа в процессе доведения воды до состояния кипения и испарения.

Изображение 1: Чайник и счетчик газа

В начале измерения счетчик газа находится в положении ноль. В момент нагрева воды до температуры 100оС показание счетчика составляет «1 относительных единиц газа». Для полного испарения воды было затрачено около 6 относительных единиц газа. Это значит, что для испарения воды требуется примерно в 6 раз больше энергии, чем для доведения ее до состояния кипения. Или иначе говоря:

1 кг пара при температуре 100оС содержит примерно в 6 раз больше тепловой энергии, чем 1 кг воды при температуре 100оС. Если пар с температурой 100оС отдает тепловую энергию, то образуется конденсат с температурой 100оС. В процессе конденсирования из 1 кг пара с температурой 100оС высвобождается примерно в 6 раз больше тепловой энергии, чем содержится в воде того же количества и той же температуры.

Изображение 2 а отображает количество энергии, которое потребляется для нагрева и испарения 1 кг воды при атмосферных условиях. Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 или около 4,2 кДж/кг х К. Чтобы перегреть 1 кг воды с 0оС до 100оС требуется 100х4,2=420 кДж тепловой энергии (h’). Количество теплоты парообразования (r), которая требуется для нагрева 1 кг воды от 100оС до полного испарения составляет 2258 кДж/кг и может быть определено по таблице насыщенного пара (см. Таблицу насыщенного пара).

Изображение 2а: Испарение	Изображение 2b: Конденсация

Для того, чтобы довести 1 кг воды при 0оС и атмосферных условиях до состояния полного испарения, необходимо затратить тепловую энергию в количестве (h” = h’ + r) 420 + 2258 = 2678 кДж. В процессе передачи тепла от пара к продукту или в теплообменном аппарате пар конденсируется. Тепловая энергия, которая при этом высвобождается, это тепловая энергия конденсации. Если тепловая энергия при атмосферном давлении от пара отбирается, то высвобождается 2258 кДж/кг тепловой энергии конденсации, при этом остаточное теплосодержание конденсата составляет 420 кДж/кг при 100оС, см Изображение 2b

В замкнутом пространстве температура кипения увеличивается.

Тепловая энергия парообразования – это количество теплоты, которое выделяется в процессе конденсирования пара. Полученный при этом конденсат имеет такую же температуру, как и пар, из которого он образовался.

Процессы, в которых давление пара составляет 1 бар, встречаются достаточно редко, поскольку давление пара зависит от требуемой температуры процесса.

• Каждому значению давления пара соответствует свое значение температуры насыщения.
• Насыщенный пар давлением 10 бар имеет температуру насыщения 180оС, 5 бар – 152оС и 30 бар – 234оС и т.д.

Кроме температуры насыщения также и другие параметры пара зависят от давления, как например тепловая энергия насыщения и парообразования, энтальпия и удельный объем. Их значения приведены в таблице насыщенного пара.

Источник: «Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010»

Получить консультацию и приобрести оборудование для паро-конденсатных систем можно по телефону (495) 268-0-242.

Источник