Odpowiedzi

2010-01-24T12:45:52+01:00
Wrzenie jest formą parowania, czyli przejścia ciała ciekłego w parę. Więc zanim opowiem o samym wrzeniu na początek zajmę się procesem parowania.
Co to jest parowanie? Jest to po prostu odrywanie się pojedynczych cząsteczek od cieczy i przechodzenie ich do powietrza. Ponieważ w cieczy cząsteczki związane są ze sobą tzw siłami międzycząsteczkowymi, aby cząsteczka mogła "wyparować", czyli opuścić ciecz musi być spełnionych kilka warunków -

Cząsteczka musi:
- znaleźć się przy powierzchni cieczy,
- posiadać energię kinetyczną większą od energii potencjalnej przyciągania międzycząsteczkowego,
- prędkość cząsteczki musi być skierowana na zewnątrz cieczy.

Ponieważ ciecz opuszczają w procesie parowania głównie cząsteczki o energii większej niż przeciętna energia pozostałych cząsteczek, to temperatura cieczy w skutek parowania obniża się. Ilość energii odbierana od cieczy w procesie parowania określona jest przez tzw. ciepło parowania. Ciepłem parowania nazywamy ilość ciepła jaką należy dostarczyć do cieczy, aby doprowadzić do wyparowania jednego kilograma tej cieczy bez zmiany temperatury tej cieczy.

Na prędkość parowania wpływają następujące czynniki:
- temperatura cieczy (im wyższa temperatura, tym większa energia kinetyczna cząsteczek, tym szybsze parowanie),
- ciśnienie pary (im wyższe ciśnienie, tym gęściej upakowane są cząsteczki i tym mniej jest miejsca dla innych cząsteczek),
- wielkość powierzchni cieczy (im większa powierzchnia, tym więcej cząsteczek może równocześnie wydostać się z cieczy),
- ruch powietrza nad cieczą ( cząsteczki, które już wyparowały są porywane i robią miejsce dla innych cząsteczek),
- rodzaj cieczy (różne są wielkości sił międzycząsteczkowych w różnych cieczach).

Najczęściej spotykanym przypadkiem występowania pary jest obecność cząsteczek pary wodnej w powietrzu. Obok cząsteczek azotu, tlenu i innych, występujących w mniejszej ilości substancji, współtworzą one powietrze. Występuje jednak istotna różnica. Otóż ilość cząsteczek wody w jednostce objętości powietrza (tzw. wilgotność bezwzględna) jest bardzo zróżnicowana i zależy od wielu czynników, ale przede wszystkim od temperatury powietrza.

W określonej temperaturze maksymalna zawartość pary wodnej w powietrzu jest ograniczona. Woda w zamkniętym naczyniu o stałej temperaturze paruje tak długo, aż stanie się parą nasyconą, czyli jej ciśnienie osiągnie (w danej temperaturze) maksymalną wartość. Dzieje się tak w chwili, gdy cząstek wody w powietrzu jest tak dużo i są tak blisko siebie (a przy tym mają za małą prędkość, aby przy spotkaniu odbić się od siebie), że zaczynają się "sklejać" ze sobą. Następuje skraplanie. Wytwarza się stan równowagi dynamicznej. W każdej chwili tyle samo cząstek wyparowuje, co skrapla się. Im wyższa temperatura, tym ciśnienie pary nasyconej jest wyższe i tym więcej pary może znajdować się w powietrzu.