Modo exacto de evaporación

Tengo una duda sobre cuál es el mecanismo exacto de enfriamiento durante la evaporación. En un lugar se dice que a medida que las moléculas de agua superficiales se evaporan, toman calor de los alrededores y, por lo tanto, tanto la temperatura del agua como la del aire circundante disminuyen. En otro libro se explica que las moléculas de agua superficiales toman el calor latente del agua y pasan al aire como vapor. pero, de nuevo, a medida que la temperatura del aire es mayor, la energía del aire regresa al agua... esto sucede hasta que se alcanza un equilibrio térmico a una temperatura más baja que la inicial. Entonces, ¿qué está pasando exactamente?

Respuestas (2)

¿Qué está pasando exactamente?

En primer lugar, es útil indicar si la evaporación tiene lugar hacia la atmósfera abierta o hacia el aire en un entorno cerrado (p. ej., un recipiente cerrado). Supongamos que es a la atmósfera abierta.

La temperatura de una masa de agua es la energía cinética de traslación promedio de las moléculas. Las energías cinéticas de las moléculas individuales se distribuyen alrededor del promedio. Algunos son más altos, otros son más bajos.

En la superficie del agua, algunas moléculas pueden tener una energía cinética lo suficientemente alta como para escapar de la superficie y volverse gaseosas. H 2 0 en la atmósfera. Estas moléculas eliminan su energía cinética de la superficie, lo que reduce la energía cinética promedio de las moléculas restantes en la superficie y, por lo tanto, la temperatura en la superficie. Luego, el calor se transfiere de las capas inferiores a las capas superiores, así como del aire a la superficie.

En lo que se refiere al efecto de la evaporación sobre la temperatura promedio general del agua, eso depende de la masa de agua así como de su configuración (p. ej., relación entre el área superficial y el volumen). Si la evaporación ocurre en la superficie de un lago profundo, por ejemplo, el efecto sobre la temperatura promedio del lago probablemente sea insignificante. En cambio, si estamos ante una capa de agua sobre la superficie de una carretera, por ejemplo, el efecto es significativo.

Espero que esto ayude.

Bueno, dime si me equivoco, pero supongo que lo que estás diciendo es que, dado que la energía superficial siempre es mayor que la masa, este mismo hecho es el impulsor de la transferencia de calor y la posterior disminución de la temperatura (por insignificante que sea en algunos casos).
No digo que la energía de la superficie sea mayor que la del bulto. Estoy diciendo que en el agua algunas moléculas tienen una energía cinética más alta que el promedio. Aquellos que están en la superficie con una energía cinética más alta que el promedio tienen la oportunidad de escapar de la superficie llevándose su energía con ellos, lo que reduce la temperatura en la superficie. La disminución de la temperatura de la superficie impulsa la transferencia de calor a la superficie desde el volumen y el aire cerca de la superficie.
Muy bien, extendiendo el mismo fenómeno si el exceso de KE para las partículas en la superficie es el único factor que desencadena este proceso, entonces, ¿cómo explicamos en términos de energía el nivel de dificultad para la evaporación con el aumento de la humedad en el aire de arriba? dado que la energía de las moléculas es independiente del estado del aire arriba
No es el único factor que influye en la tasa de evaporación. Mientras que las moléculas escapan de la superficie, algunas moléculas regresan. Cuanto mayor sea la humedad relativa del aire sobre la superficie, mayor será la tasa de retorno de las moléculas y menor la tasa neta de evaporación. A una humedad relativa del 100 por ciento, el aire está saturado y la tasa neta de evaporación es cero. Agregue a esto el efecto del movimiento del aire, es decir, el viento aumentará la tasa de evaporación, en igualdad de condiciones. Pero el fenómeno de la evaporación todavía se debe a moléculas de mayor energía que escapan de la superficie.

El líquido a granel es un grupo de moléculas que, en promedio, no tienen suficiente energía para superar las fuerzas que las unen. Sin embargo, las energías se distribuyen en una distribución (p. ej., Boltzmann), por lo que una pequeña fracción tiene una energía suficientemente alta y puede escapar. Una vez que lo hacen, eso reduce la energía promedio de la mayor parte. La energía promedio a nivel molecular es lo que llamamos temperatura a nivel de masa, por lo que la masa se enfría.

Si el aire sobre el líquido se satura (alta humedad), eso hace que sea más difícil que las moléculas escapen, por lo que la pérdida de calor es más lenta.

Si hay una corriente de aire que sopla, esas moléculas escapadas se eliminarán para que este efecto no ocurra. Por eso es más fácil secar las cosas con una brisa.

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