Genaue Art der Verdampfung

Ich habe Zweifel, was der genaue Mechanismus der Abkühlung während der Verdunstung ist. An einer Stelle heißt es, dass Oberflächenwassermoleküle beim Verdampfen Wärme aus der Umgebung aufnehmen und daher sowohl die Temperatur des Wassers als auch der umgebenden Luft sinken. In einem anderen Buch wird erklärt, dass Oberflächenwassermoleküle latente Wärme aus dem Wasser aufnehmen und als Dampf in die Luft gelangen. aber andererseits, wenn die Temperatur der Luft höher ist, fließt mehr Energie aus der Luft zurück ins Wasser .... dies geschieht, bis ein thermisches Gleichgewicht bei einer Temperatur erreicht ist, die niedriger als die anfängliche ist. Was passiert also genau?

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Was genau passiert?

Zunächst ist es hilfreich anzugeben, ob die Verdunstung an die offene Atmosphäre oder an die Luft in einer geschlossenen Umgebung (z. B. einem geschlossenen Behälter) erfolgt. Nehmen wir an, es handelt sich um die offene Atmosphäre.

Die Temperatur einer Wassermasse ist die durchschnittliche kinetische Translationsenergie der Moleküle. Die kinetischen Energien einzelner Moleküle sind um den Mittelwert verteilt. Manche sind höher, manche tiefer.

An der Wasseroberfläche können einige Moleküle eine ausreichend hohe kinetische Energie haben, so dass sie die Oberfläche verlassen und gasförmig werden H 2 0 in der Atmosphäre. Diese Moleküle nehmen ihre kinetische Energie von der Oberfläche ab, wodurch die durchschnittliche kinetische Energie der verbleibenden Moleküle an der Oberfläche und somit die Temperatur an der Oberfläche gesenkt wird. Wärme wird dann von den darunter liegenden Schichten auf die darüber liegenden Schichten sowie von der Luft auf die Oberfläche übertragen.

Was den Einfluss der Verdunstung auf die Gesamtdurchschnittstemperatur des Wassers anbelangt, so hängt diese sowohl von der Masse des Wassers als auch von seiner Beschaffenheit (z. B. Verhältnis von Oberfläche zu Volumen) ab. Wenn die Verdunstung beispielsweise an der Oberfläche eines tiefen Sees stattfindet, ist die Auswirkung auf die Durchschnittstemperatur des Sees wahrscheinlich unbedeutend. Handelt es sich dagegen beispielsweise um eine Wasserschicht auf einer Straßenoberfläche, ist der Effekt erheblich.

Hoffe das hilft.

Sagen Sie mir, wenn ich falsch liege, aber ich denke, Sie sagen, dass, da die Oberflächenenergie immer größer als die Masse ist, genau diese Tatsache der Treiber für die Wärmeübertragung und die anschließende Temperatursenkung ist (wie unbedeutend sie in einigen Fällen auch sein mag)?
Ich sage nicht, dass die Oberflächenenergie größer ist als die Masse. Ich sage, dass einige Moleküle im gesamten Wasser eine höhere kinetische Energie als der Durchschnitt haben. Diejenigen, die zufällig an der Oberfläche sind und eine höhere kinetische Energie als der Durchschnitt haben, haben die Möglichkeit, der Oberfläche zu entkommen, wobei sie ihre Energie mitnehmen, wodurch die Temperatur an der Oberfläche gesenkt wird. Das Absenken der Oberflächentemperatur treibt die Wärmeübertragung von der Masse und der Luft in der Nähe der Oberfläche zur Oberfläche.
Okay, also Erweiterung des gleichen Phänomens, wenn überschüssige KE für Partikel an der Oberfläche der einzige Faktor ist, der diesen Prozess auslöst, wie erklären wir dann energetisch den Schwierigkeitsgrad für die Verdunstung mit zunehmender Feuchtigkeit in der Luft darüber? da die Energie der Moleküle unabhängig vom Zustand der Luft darüber ist
Es ist nicht der einzige Faktor, der die Verdunstungsrate beeinflusst. Während Moleküle aus der Oberfläche entweichen, kehren einige Moleküle zurück. Je höher die relative Feuchtigkeit der Luft über der Oberfläche ist, desto größer ist die Rate der zurückkehrenden Moleküle und desto geringer ist die Nettoverdunstungsrate. Bei 100 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit ist die Luft gesättigt und die Nettoverdunstungsrate ist Null. Hinzu kommt, dass die Wirkung der Luftbewegung, dh Wind, die Verdunstungsrate erhöht, wenn alle anderen Dinge gleich sind. Aber das Phänomen der Verdunstung ist immer noch auf energiereichere Moleküle zurückzuführen, die aus der Oberfläche entweichen.

Die Hauptflüssigkeit ist ein Bündel von Molekülen, die im Durchschnitt nicht genug Energie haben, um die Kräfte zu überwinden, die sie zusammenhalten. Allerdings verteilen sich die Energien in einer Verteilung (z. B. Boltzmann), sodass ein kleiner Bruchteil eine ausreichend hohe Energie hat und entweichen kann . Sobald sie dies tun, senkt dies die durchschnittliche Energie der Masse. Die durchschnittliche Energie auf molekularer Ebene ist das, was wir Temperatur auf der Massenebene nennen, also kühlt die Masse ab.

Wenn die Luft über der Flüssigkeit gesättigt ist (hohe Feuchtigkeit), erschwert dies das Entweichen von Molekülen, sodass der Wärmeverlust langsamer ist.

Wenn ein Luftzug bläst, werden diese entwichenen Moleküle entfernt, sodass dieser Effekt nicht auftritt. Deshalb ist es einfacher, Dinge im Handumdrehen zu trocknen.

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