ИСПАРЕНИЕ
переход
вещества из жидкого или твёрдого агрегатного состояния в газообразное -
пар. Обычно под И. понимают переход жидкости в пар, происходящий на свободной
поверхности жидкости.
И. твёрдых
тел наз. возгонкой или сублимацией. Вследствие теплового
движения молекул И. возможно при любой темп-ре, но с возрастанием темп-ры,
т. е. интенсивности теплового движения молекул, скорость И. увеличивается.
В замкнутом
пространстве (закрытом сосуде) И. происходит при заданной постоянной темп-ре
до тех пор, пока пространство над оставшимся избытком жидкости (или твёрдого
тела) не будет заполнено насыщенным паром. Давление насыщенного
пара зависит только от темп-ры и повышается с её возрастанием. Кривая,
изображающая давлене насыщенного пара в зависимости от темп-ры, наз. равновесной
кривой И. (см. рис.). Если давлене насыщенного пара, заполняющего микрополости
в жидкости, становится равным или нисколько большим давления в газовой
фазе над поверхностью жидкости, то И. переходит в кипение. Наиболее
высокой темп-рой кипения является критическая температура данного
вещества. Критич. температура и давление определяют критическую точку
- конечную точку на равновесной кривой И. Выше этой точки сосуществование
в равновесии двух фаз - жидкости и пара - невозможно.
При переходе
из жидкости в пар молекула должна преодолеть силы молукулярного сцепления
в жидкости. Работа против этих сил (работа выхода), а также против
внешнего давления уже образовавшегося пара совершается за счёт кинетич.
энергии теплового движения молекул. В результате И. жидкость охлаждается.
Поэтому, чтобы процесс И. был изотермическим, т. е. протекал при постоянной
темп-ре, необходимо сообщать каждой единице массы вещества определённое
кол-во теплоты лямбда(дж/кг или дж/моль), наз. теплотой
испарения. Теплота И. уменьшается с ростом темп-ры, особенно быстро
вблизи критич. точки, обращаясь в этой точке в нуль. Теплота И. связана
с пpoизвoдной давления насыщенного пара по температуре Клапейрона -
Клаузиуса
уравнением, на основе к-рого определяются численные значения лямбда
для жидкостей.
Скорость И.
резко снижается при нанесении на поверхность жидкости достаточно прочной
плёнки нелетучего вещества. И. жидкости в газовой среде, напр, в воздухе,
происходит медленнее, чем в разреженном пространстве (вакууме), т. к. вследствие
соударений с молекулами газа часть частиц пара вновь возвращается в жидкость
(конденсируется).
И. относится
к фазовым переходам 1-го рода, которые характеризуются отличной
от нуля теплотой фазового перехода. При процессе, обратимом., т.
е. при образовании из пара жидкой фазы (конденсации), происходит
выделение теплоты И.
И. применяется
в технике ка средство очистки веществ или разделения жидких смесей перегонкой.
И. лежит в основе пароэнергетики, работы холодильных и др. установок, а
также всех процессов сушки материалов.
В естеств.
условиях И. является единственной формой передачи влаги с океанов и суши
в атмосферу и основной составляющей круговорота воды на земном шаре.
Лит.: Кикоин
И. К. и Кикоин А. К., Молекулярная физика, М., 1963; Вукалович М. П., Новиков
И. И., Техническая термодинамика, 3 изд., М.-Л., 1962; Константинов А.
Р., Испарение в природе, Л., 1963. П. А. Ребиндер.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я