请问水在密封环境下能够蒸发吗?

如题所述

水在密封环境会蒸发。

自然条件下的蒸发是水分和热量的综合反映,一般来说,蒸发的发生取决于两个条件:一个是将水由液态变为气态的热能,另一个是是否有水分的供应,以及水分供应的状况。水面蒸发是最简单的蒸发形式,属于水分供应不受限制的蒸发面。

因此蒸发主要受制于水面所接受的太阳辐射能量。对于一个自由水面来说,太阳辐射热量进入水体使得水体表层温度升高,水分子动能增加,运动加剧,且水面温度愈高,水分子的运动愈活跃。由于水分子之间本身存在着一定的相互作用力,即内聚力,使得水分子聚集于水体。

但当水分子运动的动能大于水分子之间的内聚能时,水分子就能从水体逸出而散失到大气当中,此即为蒸发的物理机制。由于水体获得的能量不是均匀的,只有表层那些动能足够大的水分子才能突破水面进入大气,所以蒸发主要在水的表层发生。

根据理想气体状态方程和混合气体压强公式,温度和体积一定时,气体的压力正比于气体的分子数。在蒸发的初期,由于空气中水汽分子的数量相对较少,因而水汽压也较小。

水面与空气中的水汽压差则较大,由水面逸出的水分子数量较多。相反的,从空气中返回水面的水分子数量较小。通常认为水面逸出的水分子数量与返回水面的水分子数量之差,就是实际观测到的蒸发量或蒸发强度。

随着蒸发的不断进行,从水面跃入空气中的水汽分子愈来愈多,以致水面以上大气中的水汽含量越来越多,水汽压也就愈大,水面与空气中的水汽压差减小,水汽分子由水面进人大气的速率明显减小,而空气中的水汽分子返回水面的速率则明显增大。

对于一个封闭的系统来说,当两者进行到一定程度时,必然会出现跃出水面的水汽分子数等于进入水面的水汽分子数,此时空气与水面的水汽压差为零,蒸发因此停止。水汽压差为零时,空气中的水汽分子达到饱和,此时的水汽压称为饱和水汽压。

如果水面的温度继续增加,空气中的蒸发又开始进行,直到空气中的水汽分子再次达到饱和为止。因此,对于封闭的自由水面来说,蒸发速率主要取决于水面和水面以上大气之间的水汽压差。

影响因素

根据蒸发的发生机制,可将影响蒸发的因素分为两大类:一类是物体表面以上的气象条件,如太阳辐射、温度、湿度、风速、气压等。另一类是物体自身的因素,对于水面蒸发来说,有水体表面的面积和形状、水深、水质和水面的状况等因素。

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