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你了解气象上的蒸发吗?

发布时间:2020-12-21 14:37来源: 未知

蒸发是我们日常生活中较为常见的一种现象,在任何温度下都可能发生。只要你仔细观察,随处都可以见到有关蒸发的现象。但是,你了解气象上的蒸发吗?

一、蒸发概述

蒸发是指液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。从气象上来讲,蒸发是指液体变成气体的过程。

从微观上来讲,蒸发就是液体分子从液面离去的过程。由于液体中的分子都在不停地做无规则运动,它们的平均动能的大小跟液体本身的温度相适应。然而,分子的无规则运动和相互碰撞,无论在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。这些具有足够大动能的分子就会处于液面附近,其动能大于飞出时克服液体内分子间的引力时,这些分子就会脱离水面而向外飞出去,进而变成气体,这就是蒸发现象。

蒸发后液体中的分子变成气体。对于飞出去的分子在和其他分子碰撞后,也有可能再回到液面上或进入液体内部。如果飞出的分子多于飞回的,液体就在蒸发。在这个过程中,比平均动能大的分子飞出液面,而留在液体内部的分子所具有的平均动能变小了。因此,在蒸发的过程中,如果外界没有补充能量,那么液体的温度就会下降。

综上所述,蒸发在任何温度下都可能发生;同时,蒸发吸收热量,并且可以致冷。

二、蒸发量的测定及应用

蒸发量是指在一定的时段内,水分经蒸发而散布到空气中的量。通常用毫米数表示蒸发掉的水层厚度。对于水面或土壤的水分蒸发量,分别用不同的蒸发器测定。一般情况下,温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低,其蒸发量也就越大;反之,蒸发量也就越小。

在实际应用中,土壤蒸发量和水面蒸发量的测定在农业生产和水文工作上占据着重要的地位。雨量稀少、地下水源及流入径流水量不多的地区,如蒸发量很大,则极易发生干旱,而且在任何温度下都可以蒸发。因此,蒸发量在实际应用中非常重要,千万不可小视。

三、影响蒸发的主要因素

影响蒸发快慢的主要因素有温度、湿度、液体的表面积以及液体表面上的空气流动等。

1.温度

无论在什么温度的情况下,液体中总有一些速度很大的分子从液面溢出变为气分子。所以,液体在任何温度下都能蒸发。如果液体的温度升高,分子的平均动能就会增大,从液面飞出去的分子数量就会增多。因此,液体的温度越高,蒸发得也就越快。

2.液面面积

如果液体表面面积增大,处于液体表面附近的分子数目就会增加,因而在相同的时间里,从液面飞出的分子数也就会增多。所以说,液面面积越大,蒸发就越快。

3.空气流动

当飞入空气里的气分子和空气分子或其他气分子发生碰撞时,有可能被碰回到液体中来。所以,液面空气流动越快,通风就越好,分子重新返回液体的机会就越小,蒸发也就越快。

对于条件相同的不同液体,蒸发快慢也不相同,这主要是因为液体分子之间内聚力大小不同而造成的。例如,水银分子之间的内聚力很大,只有极少数动能足够大的分子才能从液面溢出,这种液体蒸发就极慢。相反,例如液体乙醚,分子之间的内聚力很小,能够溢出液面的分子数量较多,所以蒸发得就快。

此外,在液体蒸发的过程中,不仅可以吸热,还具有使周围物体冷却的作用。当液体蒸发时,从液体里跑出来的分子要克服液体表面层的分子对它们的引力而做功。这些分子能做功,是因为它们具有足够大的动能。速度大的分子飞出去,而留下的分子的平均动能就要变小,因此,它的温度必然要降低。液体蒸发通过热传递方式从周围物体中吸收热量,从而使物体冷却。