1) Какая связь существует между взаимодействием между молекулами жидкости и скоростью испарения жидкости?

  • 41
1) Какая связь существует между взаимодействием между молекулами жидкости и скоростью испарения жидкости?
2) Как описывается состояние жидкости и пара, если количество молекул, вылетающих из жидкости, равно количеству молекул, возвращающихся?
3) Что происходит с массой жидкости, когда она находится в динамическом равновесии в закрытом сосуде?
Саранча
55
1) Между взаимодействием между молекулами жидкости и скоростью испарения жидкости существует прямая связь. При взаимодействии молекул жидкости происходит образование поверхностной оболочки, называемой поверхностным слоем. Молекулы внутри жидкости испытывают силы притяжения со всех направлений, в то время как молекулы на поверхности испытывают силы притяжения только со стороны внутренних молекул. В результате этого образуется силовое поле, направленное к внутренним молекулам.
При испарении жидкости молекулы с поверхности получают достаточно энергии для преодоления сил притяжения и переходят в газообразное состояние. Скорость испарения жидкости зависит от температуры, площади поверхности жидкости, а также от межмолекулярных сил вещества. Таким образом, в более "активных" жидкостях с более высокими температурами и слабыми межмолекулярными силами, скорость испарения будет выше.

2) Если количество молекул, вылетающих из жидкости, равно количеству молекул, возвращающихся, то система находится в динамическом равновесии между жидкостью и паром. Это состояние называется равновесной фазой.
В равновесной фазе концентрация молекул воздуха насыщенного пара, которые возвращаются в жидкость, равна концентрации молекул, выходящих из жидкости и переходящих в пар.
Описывая равновесную фазу, можно сказать, что давление пара жидкости равно давлению насыщенного пара при данной температуре. Это состояние достигается тогда, когда скорость испарения равна скорости конденсации.

3) Когда жидкость находится в динамическом равновесии в закрытом сосуде, масса жидкости остается неизменной. Динамическое равновесие означает, что молекулы жидкости продолжают испаряться, но при этом конденсирующиеся молекулы возвращаются обратно в жидкость. Таким образом, количество молекул, выходящих и возвращающихся, остается постоянным, а следовательно, масса жидкости остается неизменной.
Динамическое равновесие достигается тогда, когда давление насыщенного пара равно давлению жидкости при данной температуре и в данном объеме закрытого сосуда.