Vsi se dobro zavedamo enega resnega življenjskega dejstva že od otroštva. Za hlajenje vročega čaja ga je treba vliti v hladen krožnik in ga dolgo pihati po površini. Ko si star šest ali sedem let, v resnici ne razmišljaš o zakonih fizike, ampak jih jemlješ za samoumevne ali, fizično gledano, jih jemlješ kot aksiom. Ko pa se sčasoma učimo znanosti, odkrijemo zanimive podobnosti med aksiomi in doslednimi dokazi, ki gladko prevajajo naše predpostavke iz otroštva v teoreme odraslih. Enako velja za vroč čaj. Nihče od nas si ni mogel predstavljati, da je ta način hlajenja neposredno povezan z izhlapevanjem tekočine.
Fizika procesa
Da bi odgovorili na vprašanje, kaj določa hitrost izhlapevanja tekočine, je treba razumeti samo fiziko procesa. Izhlapevanje je proces faznega prehoda snovi iz tekočega agregacijskega stanja v plinasto stanje. Vsaka tekoča snov lahko izhlapi, tudi zelo viskozna. Po videzuin ne morete reči, da lahko določena žele podobna kaša zaradi izhlapevanja izgubi del svoje mase, a pod določenimi pogoji se zgodi prav to. Trdna snov lahko tudi izhlapi, le ta proces se imenuje sublimacija.
Kako se to zgodi
Začeti ugotavljati, od česa je odvisna hitrost izhlapevanja tekočine, je treba izhajati iz dejstva, da je to endotermni proces, torej proces, ki poteka z absorpcijo toplote. Toplota faznega prehoda (toplota izhlapevanja) prenaša energijo na molekule snovi, povečuje njihovo hitrost in povečuje verjetnost njihove ločitve, hkrati pa oslabi sile molekularne kohezije. Ko se ločijo od večine snovi, najhitrejše molekule izstopijo iz njenih meja in snov izgubi svojo maso. Hkrati izvržene tekoče molekule v trenutku zavrejo, pri čemer se ob ločitvi izvede proces faznega prehoda, njihov izstop pa je že v plinastem stanju.
Prijava
Z razumevanjem razlogov, od katerih je odvisna hitrost izhlapevanja tekočine, je mogoče pravilno regulirati tehnološke procese, ki se odvijajo na njihovi podlagi. Na primer, delovanje klimatske naprave, v toplotnem izmenjevalniku-uparjalniku katere hladilno sredstvo vre, odvzem toplote iz ohlajenega prostora, ali vrenje vode v ceveh industrijskega kotla, katerega toplota se prenaša v potrebe po ogrevanju in oskrbi s toplo vodo. Razumevanje pogojev, od katerih je odvisna hitrost izhlapevanja tekočine, omogoča načrtovanje in izdelavo sodobne in tehnološke opreme kompaktnih dimenzij in s povečanim koeficientom.prenos toplote.
temperatura
Agregacijsko stanje tekočine je izjemno nestabilno. Z našim zemeljskim n. y. (koncept "normalnih razmer", torej primernih za človeško življenje), se občasno nagiba k prehodu v trdno ali plinasto fazo. Kako se to zgodi? Kaj določa hitrost izhlapevanja tekočine?
Primarni kriterij je seveda temperatura. Bolj ko segrevamo tekočino, več energije prinesemo molekulam snovi, več molekularnih vezi pretrgamo, hitreje poteka proces faznega prehoda. Apoteoza se doseže z enakomernim jedrnim vretjem. Voda vre pri 100°C pri atmosferskem tlaku. Površina lonca ali na primer kotlička, kjer vre, je le na prvi pogled popolnoma gladka. Ob večkratnem povečanju slike bomo videli neskončne ostre vrhove, kot v gorah. Vsakemu od teh vrhov se toplota dovaja točkovno in zaradi majhne površine izmenjave toplote voda v trenutku zavre in tvori zračni mehurček, ki se dvigne na površje, kjer se zruši. Zato se takšno vrenje imenuje mehurčasto. Hitrost izhlapevanja vode je največja.
pritisk
Drugi pomemben parameter, od katerega je odvisna hitrost izhlapevanja tekočine, je tlak. Ko tlak pade pod atmosferski, začne voda vreti pri nižjih temperaturah. Na tem principu temelji delo slavnih kuhalnikov pod pritiskom - posebne ponve, iz katerih je bil izčrpan zrak, voda pa je vrela že pri 70-80 ºС. Povečanje tlaka pa po drugi stranipoveča vrelišče. Ta uporabna lastnost se uporablja pri oskrbi pregrete vode iz termoelektrarne v centralno ogrevanje in ITP, kjer se za ohranjanje potenciala prenesene toplote voda segreje na temperature 150-180 stopinj, kadar je treba izključiti možnost vretja v ceveh.
Drugi dejavniki
Intenzivno pihanje površine tekočine s temperaturo, višjo od temperature dovajanega zračnega curka, je še en dejavnik, ki določa hitrost izhlapevanja tekočine. Primere tega lahko vzamemo iz vsakdanjega življenja. Pihanje gladine jezera z vetrom ali primer, s katerim smo začeli zgodbo: pihanje vročega čaja, nalitoga v krožnik. Ohlaja se zaradi dejstva, da molekule, ko se odtrgajo od večine snovi, s seboj vzamejo del energije in jo ohladijo. Tukaj lahko vidite tudi učinek površine. Krožnik je širši od vrča, zato lahko iz njegovega kvadrata uide več mase vode.
Na hitrost izhlapevanja vpliva tudi sama vrsta tekočine: nekatere tekočine izhlapevajo hitreje, druge, nasprotno, počasneje. Pomemben vpliv na proces izhlapevanja ima tudi stanje okoliškega zraka. Če je absolutna vsebnost vlage visoka (zelo vlažen zrak, na primer blizu morja), bo proces izhlapevanja počasnejši.
