Испарение воды это: Что называется испарением? Виды, свойство, особенности

Что называется испарением? Виды, свойство, особенности

Из этой таблицы видно, что молекулы в жидкостях находятся близко друг другу, но хаотично, то есть не имеют кристаллической решетки, как в твердых телах. Эти молекулы движутся (причем, чем выше температура, тем быстрее движутся) и в ходе движения сталкиваются. Столкновения меняют направление и скорость движения — из-за этого молекулы иногда быстро устремляются к поверхности жидкости и вылетают из нее. Это и есть испарение.

В предыдущем абзаце мы не случайно заметили, что молекулы движутся быстрее при увеличении температуры — ведь из-за этого испарение идет интенсивнее. В этом случае происходит охлаждение: нагретую жидкость уже покинули все самые быстрые молекулы и температура самой жидкости понижается.

Почему если облить человека теплой водой — ему становится холоднее?

Как раз из-за того, что нагретую жидкость быстро покидают быстрые молекулы, и температура жидкости снижается.

Интенсивность испарения

Интенсивностью испарения называют количество воды, которое испаряется с поверхности площадью 1 см2 за одну секунду.

Интенсивность испарения зависит от следующих факторов:

• Температура поверхности. Чем выше температура, тем больше испарение. После дождя в Санкт-Петербурге улицы долгое время остаются влажными, а вот в Таиланде даже в сезон дождей все высыхает быстро — из-за высокой температуры. Но это только если в сезон дождей дождь умудрился прекратиться 🙂
• Ветер. Чем больше скорость ветра, тем больше испарение. Фен для волос работает на этом принципе — по сути, он создает портативный ветер, который помогает высушить ваши волосы.
• Дефицит влажности. Интенсивность испарения будет выше там, где больше дефицит влажности. Вряд ли многие из нас были Сахаре, но что это такое представляют все. В любой пустыне колоссально низкая влажность — из-за этого испарение идет интенсивнее.
• Давление. Чем больше давление, тем меньше испарение. Мы уже выяснили, что не смотря на разницу между кипением и испарением, эти два процесса между собой связаны. Таким образом, температура кипения воды на вершине Эвереста равна 69 градусам Цельсия. В то время, как в нашей повседневной жизни она равна 100. Это возвращает нас к первому фактору — температуре.

Кажется, правильнее говорить «скорость испарения» вместо интенсивности? Или нет? 🤔

Скорость испарения — количество жидкости, которая испаряется со свободной поверхности в единицу времени.

Интенсивность испарения — количество жидкости, которая испаряется с единицы площади поверхности в единицу времени.

По сути, это два очень близких друг к другу понятия, поэтому разница будет лишь в величинах и единицах измерения, а суть процесса отражают обе формулировки.

Насыщенный пар

Процесс испарения напрямую связан с круговоротом воды в природе. Вода, испаряясь, превращается в водяной пар и поднимается вверх, где происходит конденсация пара, образуются облака, и вода возвращается на землю в виде осадков.

Вследствие конденсации водяного пара, который живет в воздухе, образуются облака и туман. По этой же причине холодное стекло запотевает, соприкасаясь с теплым воздухом.

На рисунке — процессы испарения и конденсации в плотно закрытом сосуде, когда жидкость и пар находятся в динамическом равновесии. Это значит, что одновременно конденсируется и испаряется одинаковое количество вещества.

Влажность воздуха говорит нам о том, сколько в воздухе содержится водяного пара. Но бесконечное количество пара в воздух не запихнешь. Поэтому, во-первых, его там очень мало, а во-вторых, происходит конденсация — это когда образуется роса.

Допустим, зимой при температуре -20 градусов в 1 литре воздуха содержится 1 миллиграмм пара. Относительная влажность в таком случае равна 100% — испарения не будет, больше пара в этот воздух уже не запихнешь.

Но если мы тот же воздух поместим в коробку объемом 1 м³ с температурой +20 градусов, то в него может испариться уже до 17 миллиграмм пара. Значит его влажность будет равна 1/17 = 6%. Человеку комфортнее всего находиться при значении влажности 40-50%.

Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!

Испарение в жизни

И действительно: чего в этой жизни только не испаряется — мы встречаемся с этим каждый день. Давайте узнаем, зачем этот процесс вообще нужен, и как люди научились извлекать из него пользу.

Испарение в организме человека и животных

Выше мы разбирали вопрос, почему если облиться теплой водой, нам все равно станет холодно. По этому же принципу работает ощущение холода после того, как мы вспотели — в какой-то момент нам становится холодно.

Само потоотделение — важный процесс терморегуляции организма. Если мы достигаем высокой температуры (из-за внешних воздействий или же из-за болезни), то организм стремится себя охладить, чтобы не умереть из-за превращения белков в нашем организме в яичницу.

Пот выделяется через поры кожи, а затем испаряется — все это позволяет нашему организму быстро избавиться от лишней энергии, охладить тело и нормализовать температуру.

У животных этот механизм работает схожим образом. Но, например, собакам испарения с кожи недостаточно, поэтому они часто открывают пасть, высовывают язык и дышат порой ну очень смешно 🐶

Именно гортань и язык собаки идеально подходят для испарения влаги и охлаждения тела животного.

Испарение у растений

Удивительно, но у растений механизм испарения тоже работает схожим образом. Растения очень любят воду, поэтому домашние растения мы поливаем, а в пустынях их просто нет.

Ту воду, которую цветы поглотили, они могут испарять, чтобы не перегреться под жарким солнцем. Да, вода нужна, чтобы растения питались, но в жаркие дни еще и для температурной саморегуляции. Поэтому не забывайте поливать цветы, а в очень жаркие дни делайте это еще интенсивнее.

Испарение в природе и окружающей среде

Процесс испарения напрямую связан с круговоротом воды в природе. Именно круговоротом воды в природе обеспечивается жизнь на Земле — так как влага разносится по всему миру, растения в дикой природе способны жить без наших попыток полить большую пальму из леечки.

Испарение воды с поверхности рек, озер, морей и океанов создает дождевые тучи, которые затем, проливаясь дождем, поливают растения и деревья. Многие дождь не любят, мол, он мокрый, мерзкий и затекает в ботинки, но он очень нужен засушливым регионам — Северной Африке или Центральной Индии, которые часто страдают от засухи.

Испарение в промышленности и быту

С бытом совсем все просто: мы сушим вещи, готовим еду, покупаем увлажнители воздуха или размазываем разлитую лужу по полу.

В случае с промышленностью для нас все не так очевидно. Промышленная техника, работающая на основе испарения, разрабатывается по схожей схеме: в ней всегда максимально увеличена площадь поверхности жидкости, чтобы испарение шло интенсивно.

Например, испаритель, изображенный на схеме, состоит из совокупности соединенных между собой испарителей. В основе его действия — пар, полученный в одной ступени, который используют в качестве источника тепла для следующей ступени. По мере того, как температура уменьшается от одной ступени к другой, вакуум увеличивается, так что температура кипения становится ниже и испарение поддерживается. Он предназначен для того, чтобы очистить воду от отходов.

Каково значение испарения воды листьями?

Ответ или решение2

С

Испарение воды — это явление перехода воды из состояния жидкости в газообразное. При этом часть жидкости освобождает ранее занимаемый объем. Данное явление происходит и в растительном организме и носит название «транспирация». Испарение воды в растительном организме протекает через листья, а так же частично через молодые стебли. Значение этого явления для растений не маловажное. А именно:  обеспечивает постоянный приток воды в растение; связь частей — органов растения между собой, а также защищает растение от излишнего перегрева.

Приток воды

Всем известно, что для полноценного роста и развития растительного организме необходима вода. Последняя поступает в тело растения через почву всасыванием ее корнями. Процесс всасывания протекает интенсивнее в том случае, если имеется высокое корневое давление. Это давление усиливается если из тела растения удаляется  определенная часть жидкой воды. А как уже отмечалось выше — при испарении воды листьями часть жидкой воды переходит в газообразное состояние и освобождает определенный объем в клетках растительного организма, который был занят ранее (до испарения).  

Связь частей — органов растения между собой

Для полноценного развития растения, необходимо поступление  минеральных питательных веществ.  Они поступают в тело растения из почвы. Органами растения лучше усваиваются   минеральные вещества растворенные в воде. Как уже отмечалось ранее поступление воды через корень усиливается при транспирации.  Итог — движение воды  из корня в стебель, листья и другие надземные части. А значить и связь между органами растения.

Защита растения от излишнего перегрева

Когда солнечные лучи нагревают растительный организм, клетки последнего получают дополнительную энергию. Эта энергия может привести к излишнему перегреву растения. Известен факт, что  испарение воды требует затраты энергии.  Итог — транспирация защищает растение от перегрева. 

Отметим, что транспирация протекает лучше при:

• высокой температуре среды;
• открытых устьицах;
• сильной влажности почвы.

Valentín

Транспирация (испарение воды листьями растений) имеет большое значение в жизнедеятельности этого организма. Из почвы вода поступает во все органы растения непрерывно, тем самым образуя связь между всеми частями тела организма. В свою очередь, эта вода также непрерывно испаряется с листьев, что обеспечивает это взаимодействие. Кроме того, вода переносит питательные и минеральные вещества по всем органам растения. Также испарение листьями защищает растение от перегрева на солнце. Чем шире и больше листья, тем интенсивнее идет испарение, например, у растений заболоченной местности, чем меньше воды в почве, тем меньше листьев у растения, что также влияет на испарение.

Знаешь ответ?

Как написать хороший ответ?Как написать хороший ответ?

Будьте внимательны!

• Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. 🙂
• Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!

0 /10000

испарение и водный цикл

• Дом в школе водной науки • Цикл воды •

Компоненты водного цикла »Атмосфера · Конденсация · . ·  Поток подземных вод ·   Запасы подземных вод ·   Лед и снег ·   Инфильтрация ·   Океаны 9Осадки

Источники/использование: общественное достояние.

Градирни на объекте энергетики. Оборудование на энергетических объектах производит много отработанной тепловой энергии в качестве побочного продукта. Предприятия используют воду для охлаждения оборудования, а затем необходимо выпускать воду обратно в окружающую среду. Сброс горячей воды обратно в реки нанесет ущерб экологии, поэтому на многих электростанциях установлены огромные градирни, где горячая вода распыляется внутри, а испарение используется для охлаждения сбрасываемой воды, прежде чем она вернется в окружающую среду.

Предоставлено: Алан Кресслер, Геологическая служба США

Что такое испарение и почему оно происходит?

Испарение – это процесс превращения жидкой воды в газообразную воду (водяной пар). Вода перемещается с поверхности Земли в атмосферу путем испарения.

Испарение происходит, когда энергия (тепло) вызывает разрыв связей, удерживающих молекулы воды вместе. Когда вы кипятите воду на плите, вы нагреваете жидкую воду. Это добавленное тепло разрывает связи, заставляя воду переходить из жидкого состояния в газообразное (водяной пар), которое мы знаем как пар.

Вода легко испаряется при температуре кипения (212°F, 100°C), но при температуре замерзания испаряется гораздо медленнее из-за тепловой энергии, необходимой для испарения воды.

Противоположностью испарения является конденсация. Конденсация   – это процесс превращения водяного пара обратно в жидкую воду. Конденсация происходит при охлаждении насыщенного воздуха, например, на внешней стороне стакана с ледяной водой.

Источники/использование: общественное достояние.

Эй, я Дриппи! Знаете ли вы, что в глобальном масштабе количество воды , испаряющей , примерно равно количеству воды , выпадающей в осадок ?

Испарение определяет круговорот воды

Большая часть влаги в атмосфере (около 90%) поступает из воды, испаряющейся из океанов, морей, озер и рек. (А поскольку более 70% земной поверхности покрыто океанами, они вносят большой вклад в общий объем воды, испаряющейся в атмосферу.) Остальная влага в атмосферу поступала от транспирации растений и (очень небольшое количество) от сублимация.

В глобальном масштабе количество испаряющейся воды примерно равно количеству воды, попадающей на Землю в виде осадков.

Однако это зависит от географического положения. Испарение более распространено над океанами, чем осадки, в то время как над сушей осадков обычно превышает испарение. Большая часть воды, которая испаряется из океанов, выпадает обратно в океаны в виде осадков. Только около 10 процентов воды, испаряемой из океанов, переносится по суше и выпадает в виде осадков. После испарения молекула воды находится в воздухе около 10 дней. Процесс испарения настолько велик, что без осадков сток и подземные воды сток из водоносных горизонтов , океаны станут почти пустыми.

Источники/использование: общественное достояние.

Привет, я Солти, солевой аналог Дриппи! Знаете ли вы, что одним из способов производства поваренной соли является выпаривание соленой воды в прудах для выпаривания , метод, используемый людьми на протяжении тысячелетий?

Люди используют испарение

Одним из способов производства поваренной соли является выпаривание соленой воды в прудах-испарителях. Этот метод использовался людьми на протяжении тысячелетий.

Морская вода содержит другие ценные минералы, легко получаемые за счет испарения. Вода Мертвого моря идеальна для добычи не только поваренной соли, но и магния, калия, брома. Мертвое море на самом деле представляет собой озеро, расположенное на Ближнем Востоке в пределах замкнутого водораздела и не имеющее путей оттока. Эта замкнутая система бассейнов является аномальной для большинства озер. Вода в основном уходит из озера путем испарения, в результате чего в этой пустынной местности испаряется более 1300-1600 миллиметров воды в год! В результате воды Мертвого моря имеют самую высокую соленость и плотность среди всех морей в мире, слишком высокие для поддержания жизни.

(Источник: Обзор водных ресурсов Ближнего Востока, Проект банков данных о водных ресурсах Ближнего Востока) .

Испарительное охлаждение: дешевый кондиционер!

Источники/использование: общественное достояние.

Карта, показывающая, где испарительные охладители наиболее эффективны в США. Испарительные охладители лучше всего работают в засушливых районах Соединенных Штатов (красные области, отмеченные A), и могут работать в некоторой степени в синих областях, отмеченных B. Но в секции C, во влажных восточных районах США, должны использоваться обычные кондиционеры.

Предоставлено: Калифорнийская энергетическая комиссия

Поскольку для разрыва связей, скрепляющих молекулы воды, требуется энергия, испарение удаляет тепло из окружающей среды, что приводит к общему охлаждению. Подумайте о том, когда врач протирает вашу руку спиртовой салфеткой перед тем, как сделать вам инъекцию, — ваша рука кажется холодной. Это потому, что спирт быстро испаряется с поверхности вашей кожи, а вместе с ним и некоторое количество тепла с поверхности вашей руки.

В климате с низкой влажностью и высокой температурой испарительный охладитель может понизить температуру воздуха на 20 градусов по Фаренгейту, одновременно повышая влажность. Как показано на этой карте, испарительные охладители лучше всего работают в засушливых районах США (красные области, отмеченные буквой А), и могут работать в некоторой степени в синих областях, отмеченных буквой В. Но в секции С, во влажных восточных районах США, обычные кондиционеры должны быть использовал.

Испарительные охладители на самом деле довольно простые устройства, по крайней мере, по сравнению с кондиционерами, потому что они всасывают сухой горячий наружный воздух и пропускают его через испарительную подушку, которая остается влажной за счет подачи воды. В домашнем устройстве вентилятор прогоняет воздух через подушку, в результате чего вода в подкладке испаряется, в результате чего воздух становится более холодным, который затем прокачивается по дому. Энергии потребляется значительно меньше, чем при использовании кондиционера.

Основные понятия1

Страница загрузки Основные понятия1.

Испарение и транспирация ответственны за возврат огромного количества осадков обратно в атмосферу. В то время как испарение присутствует в водоразделе, доминирующим путем возврата воды в атмосферу является транспирация. Транспирация описывает процесс, когда растения извлекают воду из почвы через свои корни и выделяют ее в воздух через листья.

Испарение

Испарение – это процесс перевода воды из жидкого состояния в газообразное. Процесс происходит по всему водоразделу. Вода испаряется с поверхности озер, водохранилищ и ручьев. Вода также испаряется из небольших углублений на поверхности земли, которые во время шторма заполняются осадками. Вода, содержащаяся в порах у поверхности почвы, может испаряться. Наконец, осадки, выпавшие на растительность, могут испариться до того, как упадут с растительности на землю.

Термодинамика испарения

Испарение представляет собой переход воды из жидкого состояния в газообразное и требует больших затрат энергии. Скрытая теплота парообразования — это количество энергии, необходимое для осуществления перехода из одного состояния в другое. Скрытая теплота парообразования составляет 539 калорий на грамм воды при давлении в 1 атмосферу. Требуется дополнительная энергия, чтобы довести воду от ее текущей температуры до точки кипения; вода должна быть в точке кипения, прежде чем она может испариться. Энергия, необходимая для повышения температуры воды, составляет 1 калорию на градус Цельсия. Когда энергия поглощается водой, некоторые молекулы воды начинают двигаться быстрее. Это увеличенное движение является увеличенной кинетической энергией и является результатом приложения энергии к воде. Наиболее распространенным источником энергии для испарения является коротковолновое солнечное излучение. В конце концов самые быстрые молекулы воды вырываются из воды и переходят в воздух в виде водяного пара. Этот процесс на молекулярном уровне многократно повторяется над поверхностью воды в секунду. Когда берут оптом, это процесс испарения. Поскольку самые быстрые молекулы воды вырываются в воздух, молекулы, оставшиеся в воде, движутся медленнее. Меньшая скорость означает меньшую кинетическую энергию. Энергия эквивалентна температуре, поэтому температура воды будет уменьшаться во время испарения, даже если часть воды превращается в пар в воздухе.

Факторы, влияющие на испарение

На объем испарения, происходящего в водосборном бассейне в любой момент времени, влияет множество факторов, и эти факторы взаимосвязаны. Однако существуют некоторые общие положения. Испарение происходит до тех пор, пока давление паров воды больше, чем давление паров воздуха. Поэтому испарение будет уменьшаться по мере увеличения относительной влажности и прекратится, когда относительная влажность достигнет 100 %. Ряд факторов окружающей среды влияет на давление паров воды и воздуха посредством различных механизмов. Испарение будет увеличиваться по мере повышения температуры окружающей среды. Несколько последовательных дней высокой температуры могут нагреть воду и увеличить испарение, но мелководье обычно теплее глубоководья. Испарение уменьшается по мере увеличения атмосферного давления или, например, при наличии системы высокого давления. И наоборот, испарение увеличивается по мере снижения атмосферного давления, например, с увеличением высоты. Однако обратите внимание, что увеличение высоты обычно связано с понижением температуры, и конечный результат может быть непредсказуемым. Ветер также увеличивает испарение, удаляя тонкий слой насыщенного парами воздуха, который образуется над водой в безветренных условиях.

Измерение испарения

Самый распространенный способ измерения испарения – использование специальных чашек, специально предназначенных для этой цели. В поддон добавляется вода, и глубина воды измеряется либо с помощью калиброванной градуировки, отмеченной на боковой стороне поддона, либо с помощью измерительных инструментов. Измерения обычно проводятся ежедневно. Независимо от метода измерение относится непосредственно к эквивалентной глубине воды, которая испаряется в месте, где расположен поддон. Поддон необходимо периодически доливать водой.

Транспирация

Транспирация – это процесс извлечения растениями воды из почвы и выброса ее в атмосферу. Вода извлекается корнями, проходит через сосудистую систему растения и выходит через структуры, называемые устьицами на нижней стороне листьев. Часть почвенной воды сохраняется для биологических процессов растения, а процесс испарения, происходящий в устьицах, охлаждает растение.

Поглощение корневой водой

Поглощение воды не начинается с корней; он начинается в устьицах, которые обычно находятся на нижней стороне листьев. Устьица представляют собой крошечные камеры с отверстием для воздуха, которое может регулироваться растением. Устьица открываются или закрываются в ответ на множество различных экологических и физиологических факторов. Когда устьица открыты, водяной пар выходит через отверстие до тех пор, пока относительная влажность не превышает 100 %. Источником пара является вода, испаряющаяся внутри устьиц, где она находится в пространстве между клетками, образующими стенки устьиц. Испаряющаяся вода вызывает образование мениска в пространстве между клетками, и последующая капиллярная сила передается на сосудистую систему растения. Капиллярная сила передается через воду в сосудистой системе от листьев вниз к корням. Микроскопические волоски на корнях удерживают их в контакте с влажной почвой. Таким образом, вода втягивается в корни благодаря передаваемой капиллярной силе. Вода движется по всей сосудистой системе растения, выполняя такие функции, как транспорт взвешенных питательных веществ. Вода, испаряющаяся в устьицах, выполняет важнейшую функцию охлаждения растения. Если устьица по какой-либо причине закрываются, почти вся вода, поглощаемая растением, прекращается. Большинство растений транспирируют в дневное время и прекращают ночью.

Факторы, влияющие на транспирацию

Факторы, влияющие на интенсивность транспирации, связаны как с количеством воды в почве, так и с растениями. Факторы взаимосвязаны очень сложным образом, но есть некоторые общие черты. Одной из функций транспирации является охлаждение растения. Растение будет пытаться увеличить транспирацию в периоды высокой температуры, чтобы избежать теплового повреждения, и может уменьшить транспирацию при низких температурах. Растение может открыть устьица, чтобы инициировать транспирацию, но это может произойти только в том случае, если в почве достаточно воды. Растения не могут извлекать воду из почвы ниже точки постоянного увядания. Это содержание воды, эквивалентное максимальной капиллярной силе, которую растение может приложить для извлечения воды из матрицы почвы. Различные виды растений обладают разной способностью генерировать капиллярную силу в сосудистой системе. Кроме того, гранулометрический состав почвы также может влиять на точку постоянного увядания и изменение количества воды в порах, подверженных действию капиллярной силы, действующей на растение. Также бывает, что растения имеют большую потребность в воде во время фазы быстрого роста и потребляют меньше воды после достижения зрелости. Транспирация зависит от плотности растений в ландшафте и общего состояния здоровья. Наконец, поскольку транспирация обусловлена ​​испарением воды в устьицах, все факторы, влияющие на испарение, также вторичным образом влияют на транспирацию.

Измерение транспирации

Наиболее точным и полным методом измерения транспирации является лизиметр. Лизиметр представляет собой большой стальной контейнер диаметром порядка 5 метров и глубиной 1 метр, который стоит на весах. Контейнер устанавливают на сельскохозяйственном поле так, чтобы верхняя часть лизиметра находилась на одном уровне с поверхностью земли. Емкость наполняют почвой, и в лизиметр и окружающее поле высаживают растения. Можно применять орошение. Весы, установленные под лизиметром, измеряют вес стального контейнера, почвы, воды в почве и урожая. Снижение веса за два последующих дня равно количеству испарившейся воды плюс количество испарившейся воды. Зная плотность воды и вес воды, можно рассчитать объем воды. Комбинированное испарение и транспирация могут быть рассчитаны по объему воды и площади лизиметра.
Транспирацию также можно измерить с помощью метода вихревой ковариации. Вихри представляют собой турбулентные вихри воздуха, несущие различные концентрации водяного пара. Если можно измерить количество движущегося воздуха и концентрацию водяного пара в воздухе, то можно рассчитать транспирацию. Это требует установки башни на месте, где будет измеряться транспирация. Важно, чтобы участки с наветренной стороны от места измерения характеризовались растительностью на этом участке. Измерения могут оказаться невозможными, если земля в непосредственной близости от площадки неровная. На башне установлены приборы для измерения вертикальной скорости ветра и влажности воздуха. Отдельные приборы используются для наблюдения за восходящими и нисходящими завихрениями. Сложная математика используется для проведения инструментальных измерений и определения чистого количества воды, поднимающейся с поверхности земли.