12.4: Fordampning og kondensering

Fordampning

En vandpyt, der står uforstyrret, forsvinder til sidst. De flydende molekyler flygter over i gasfasen og bliver til vanddamp. Fordampning er den proces, hvor en væske omdannes til en gas. Fordampning er omdannelsen af en væske til dens damp under væskens kogepunktstemperatur. Hvis vandet i stedet opbevares i en lukket beholder, har vanddampmolekylerne ikke mulighed for at slippe ud i omgivelserne, og vandstanden ændrer sig derfor ikke. Når nogle vandmolekyler bliver til damp, kondenserer et lige så stort antal vanddampmolekyler tilbage til væsketilstanden. Kondensation er en ændring af tilstanden fra en gas til en væske.

alt
Figur \(\PageIndex{2}\): Fordampning (A) og kondensation (B).

For at et væskemolekyle kan undslippe til gastilstanden, skal molekylet have tilstrækkelig kinetisk energi til at overvinde de intermolekylære tiltrækningskræfter i væsken. Husk på, at en given væskeprøve vil indeholde molekyler med et bredt spektrum af kinetiske energier. De væskemolekyler, der har en vis tærskelværdi for kinetisk energi, undslipper overfladen og bliver til damp. Som følge heraf har de væskemolekyler, der er tilbage, nu en lavere kinetisk energi. Efterhånden som fordampningen finder sted, falder temperaturen på den tilbageværende væske. Du har observeret virkningerne af fordampningskøling. På en varm dag absorberer vandmolekylerne i din sved kropsvarme og fordamper fra din hudoverflade. Fordampningsprocessen efterlader den resterende sved køligere, hvilket igen absorberer mere varme fra din krop.

En given væske fordamper hurtigere, når den opvarmes. Dette skyldes, at opvarmningsprocessen resulterer i, at en større brøkdel af væskens molekyler har den nødvendige kinetiske energi til at slippe ud af væskens overflade. Figuren nedenfor viser den kinetiske energifordeling af væskemolekyler ved to temperaturer. Antallet af molekyler, der har den nødvendige kinetiske energi til at fordampe, er vist i det skraverede område under kurven til højre. Væsken med højere temperatur \(\left( T_2 \right)\) har flere molekyler, der er i stand til at slippe ud i dampfasen, end væsken med lavere temperatur \(\left( T_1 \right)\).

alt
Figur \(\PageIndex{3}\): Kinetisk energifordelingskurve for en væske ved to temperaturer \(T_1\) og \(T_2\). Det skraverede område repræsenterer de molekyler, der har tilstrækkelig kinetisk energi til at slippe ud af væsken og blive til damp.

Med sine 29 029 fod \(\left( 8848 \: \text{m} \right)\) er Mount Everest i Himalaya-området på grænsen mellem Kina og Nepal det højeste punkt på jorden. Højden giver mange praktiske problemer for bjergbestigere. Luftens iltindhold er meget lavere end på havniveau, hvilket gør det nødvendigt at medbringe iltflasker (selv om nogle få bjergbestigere har nået toppen uden ilt). Et andet problem er at få kogt vand til madlavning. Selv om vand koger ved \(100^\text{o} \text{C}\) på havniveau, er kogepunktet på toppen af Mount Everest kun omkring \(70^\text{o} \text{C}\). Denne forskel gør det meget vanskeligt at få en ordentlig kop te (hvilket bestemt frustrerede nogle af de britiske bjergbestigere).

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.