За сколько испаряется вода
Перейти к содержимому

За сколько испаряется вода

  • автор:

За сколько испаряется стакан воды?

Собственно, сабж.:idea::D Налита вода из крана. В гранёный стакан до дужки. Никаких подогреваний и вообще воздействий. Особо недогадливые — возьмите стакан как окружность, среднее между большой и меньшей диагоналями. То есть объём и площадь по такой формуле. Комнатную температуру — пусть +20. Поверьте мне будет незначительно. К чему спрашиваю? Нам такой вопрос задали за год до физики, в четвёртом классе. Не знаю из скольки учеников я смог это доказать, но я два раза в жизни проверял. Скажу так, хвизики правы. :dont::idea::dont: ЗЫ. А к чему спрашиваю? Да, племянница есть у меня. В сентябре пошла на подготовительные перед школой. Ей училка сказала, как испариццо стакан. (ДУРА)

На сайте с 24.02.2009
13 сентября 2010, 05:51
Все зависит от влажности, давлении, температуры в помещении.
Комнатную температуру — пусть +20. Поверьте мне будет незначительно.
Почему пусть, если брать НУ (нормальные условия) там по-моему +25, при 10 в 5 степени кПа.
На сайте с 01.12.2007
13 сентября 2010, 05:53

pauk:
Собственно, сабж.☝:D

Налита вода из крана. В гранёный стакан до дужки. Никаких подогреваний и вообще воздействий.

Особо недогадливые — возьмите стакан как окружность, среднее между большой и меньшей диагоналями. То есть объём и площадь по такой формуле. Комнатную температуру — пусть +20. Поверьте мне будет незначительно.

К чему спрашиваю? Нам такой вопрос задали за год до физики, в четвёртом классе. Не знаю из скольки учеников я смог это доказать, но я два раза в жизни проверял. Скажу так, хвизики правы. ��☝��

ЗЫ. А к чему спрашиваю? Да, племянница есть у меня. В сентябре пошла на подготовительные перед школой. Ей училка сказала, как испариццо стакан. (ДУРА)

Я не физик точно, но в школе учил физику неплохо — испаряться будет не одну неделю даже в жару, что была этим летом (спецы поправят). В свое время был вроде умным, но таких бестолковых вопросов нам не задавали и в конце школы — не то, что в садике. Вывод правильный: училка — дура. Налейте ей стакан водки лучше и посмотрите, за сколько он испарится.��

За сколько испаряется вода

Проведен термодинамический расчет времени испарения высокодисперсных капель жидкости.

В самом начале процесса конденсации капли имеют очень малые размеры. А это значит, что упругость паров над ними много больше нормальной. Поэтому капельки испаряются еще до того, как они достигнут достаточного для выпадения, например, дождя размера. Рост образовавшихся капель возможен только в том случае, если парциальное давление паров воды в воздухе больше не только упругости насыщенного пара при той же температуре, но и упругости паров над поверхностью капли малого размера. В противном случае для роста капель необходимо, чтобы они с самого начала имели достаточно большие размеры.

Этим объясняется тот факт, что находящиеся в атмосфере маленькие пылинки существенно облегчают конденсацию паров и образование достаточно крупных капель, выпадающих затем в виде дождя.

Центрами конденсации могут служить, как показывает опыт, не только пылинки, но и электрически заряженные частицы, в частности ионизированные атомы, присутствующие в газе.

Зная время испарения капель различных размеров можно управлять этим процессом.

Рассмотрим капельку воды с радиусом r =10 -9 м. Пусть эта капелька взвешена в воздухе при температуре 200 С. Плотность насыщенного водяного пара при этой температуре , поверхностное натяжение .

Как известно, давление пара над каплей описывается формулой Томсона

где р∞ — давление паров над плоской поверхностью,

υм — удельный объем жидкости, М- молярная масса жидкости,

σ — поверхностное натяжение, R — газовая постоянная,

Т- термодинамическая температура, r-радиус капли.

Величина, стоящая в степени выражения (1) много меньше единицы. Это позволяет разложить (1) ряд.

Ограничиваясь линейными членами разложения, формулу (1) можно представить в виде

Будем считать что, скорости молекул в паре имеют распределение Максвелла, и поэтому воспользовавшись формулой для частоты ударов молекул о стенки сосуда, приходящаяся на единицу площади можно записать

где nо — концентрация молекул в насыщенном паре.

Если умножить (2) на площадь поверхности капли и на частоту ударов ν, найдем число молекул испаряющихся с поверхности капли в одну секунду. Умножив еще на время t, получим общее число молекул, испаряющихся за время t с поверхности капли

Считая пар идеальным, имеем

Подставляя (6) в (4), получим

Упростив (7), окончательно, имеем

С другой стороны, число молекул капле можно найти, следующим образом

Подставляя (9) в (8) и разрешая последнее относительно времени t, получим

Подстановка данных в формулу (10) дает для t = 1,25 · 10-7с.

Итак, капля испаряется, не успев стать зародышем роста. Следовательно, малые капли, как центры конденсации, неэффективны. Капля будет расти, если давление пара над её поверхностью меньше давления окружающего пересыщенного пара. Это будет иметь место для достаточно больших капель. Наличие пыли или других частиц в пересыщенном паре способствует конденсации. Дело в том, что капелька жидкости, образовавшаяся на пылинке, не будет иметь сферическую форму. Её форма определяется формой и размерами самой пылинки. Ввиду этого кривизна поверхности капли, даже при очень малых размерах последней, может быть невелика, такие капли являются эффективными центрами конденсации.

При размере капли r = 0,1мм время испарения равно 20 мин, а капля размером 1мм испаряется за 35 часов и т.д.

Теперь представим, что капля жидкости лежит на поверхности твердого тела (например, на листьях растений или деревьев).

Тогда формула (9) принимает вид

Сравнивая (11) с формулой (8), после некоторых преобразований, получим для времени испарения жидкости

Таким образом, возникает возможность управлять временем испарения капель жидкости, взвешенных в воздухе или лежащих на поверхности твердых тел.

  1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика; Учеб. пособие для вузов.-М; Наука, 1979.-552с.
  2. Матвеев А.Н. Молекулярная физика: Учеб. Пособие для вузов. -М: Высшая школа, 1981. — 400с.
  3. Кикоин А.К. Кикоин И.К. Молекулярная физика: Учеб. Пособие для вузов.-М. Наука, 1976. 480с.

Испарение воды на батарее — изменится ли влажность? Расчет и эксперимент

Размер контейнера 20х15 см, площадь поверхности 0.03 м2.

Твоздуха 25С, относительная влажность RH 30%, Тбатареи 38С, Т поверхности воды испарения 27С.

H2O = 0.03 x 25 x ( 22.69 — 6.02 ) / 1000 = 0.0125 литра в час

Получается, что с поверхности 0.03 м2 будет испаряться 0.3 литра в сутки.

Много это или мало?

Этого мало, ведь как мы ранее показывали в нашем блоге , для увлажнения комнаты 15м2 нужно 1.8 литра в сутки.

Эксперимент 1 . Испарение воды с батареи

Красноярск, кирпичный многоквартирный дом, спальная комната 20м2.

Регулярно замеряем уровень в емкости, температуру и влажность воздуха, температуру батареи и воды.

Съемка тепловизором: емкость с водой на батарее

Таблица замеров

Таблица скорость испарения воды на батарее таблица замеров

Результаты замеров

График испарение воды с батареи

В результате, скорость испарения воды с батареи составила 0.011 литров в час или 0.26 литров в сутки, при расчетном значении 0.3.

Эксперимент 2 . Испарению воды с батареи + wettex

Перезапускаем эксперимент 1 с добавлением кухонного полотенца из целлюлозы wettex размером 25×18см, для увеличения поверхности испарения.

Регулярно замеряем уровень в емкости, температуру и влажность воздуха, температуру батареи, воды и поверхности wettex.

Испарение воды c wettex

Предварительный расчет скорости испарения

Площадь поверхности wettex, где происходит испарение воды:

    • Awettex= 2 х 0.18 х 0.18 = 0.0648 м2
        • AH @ T25C & RH30% = 6.02 г/кг — комната
        • AH @ T27C & RH100% = 22.69 г/кг — поверхность воды
        • AH @ T17C & RH100% = 12.12 г/кг — поверхность wettex

        H2O = 0.03 x 25 x ( 22.69 — 6.02 ) / 1000 + 0.0648 x 25 x ( 12.12 — 6.02 ) / 1000 = 0.01250 + 0.00988 = 0.022 литра в час

        По расчету получается, что добавление полотенца из целлюлозы wettex увеличит испарение воды с 0.3 до 0.53 литра в сутки. Смотрим на эксперимент.

        За сколько времени испарится вода??

        Этих данных совершенно недостаточно.
        Это зависит от площади поверхности жидкости (чем больше поверхность, тем быстрее испарение) , влажности воздуха (вода может даже вообще не испаряться) и т. д.
        Да и имея подобные данные, вряд ли кто напишет «формулу».

        Похожие вопросы
        Ваш браузер устарел

        Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *