水の沸点は100℃。液体である水が気体になる温度です。では、常温で水が蒸発するのはなぜでしょうか?
温度とは、水分子の平均的な運動エネルギーとお考えください。平均的な分子は分子間結合を切断するほどのエネルギーを持っていませんが、平均的でない分子は持っています。
水が液体であるのは、極性を持つ水分子同士の双極子引力によってくっついているからです。標準的な大気圧(悪徳商人のような働き)では、水分子が大量に離脱して液体中に水蒸気の泡を発生させるには、100℃という比較的高い温度(物理的自由度(http://en.wikipedia.org/wiki/Equipartition_theorem)のうち、特に動力学的な平均エネルギーに変換される)が必要である。
しかし、液体の表面では、基本的にどの温度でも分子運動のランダムな性質のために、孤立した分子が十分な運動エネルギーを得て、自由になることができる。逆に、大気中の水分子が液面に入り込むこともあり、その場合は平衡蒸気圧で測定される。
ルーレットホイールを回すことを想像してみてください。ただし、1つのボールに落ちる代わりに、100に落ちます。 それらはすべて、水中の分子のように、さまざまな速度でガタガタ音を立てます。 ホイールをゆっくり回転させることで、それらを冷却できます。, だから彼らは跳ね返る。; より速く回転させることで加熱し、より跳ね返ります。; ホイールを止めて、39番になるまで待つことで、ホイールを凍結できます。;すべて静止しています。; ホイールを速く回転させて沸騰させ、全員が上から飛び出します。
次に、すべてのボールを拾い、ホイールが適度な速度で回転している状態で投げ戻します。 しばらく見れば、あなたは'。;ボールの平均速度は"を下回っていますが、;沸点&クォート。; 彼らはすべて上を飛びます。, 時々、1つのボールが別のボールを跳ね返して、ホイールから飛び出すのに十分な力を持ちます。 十分に長く見ると、最終的にすべてのボールがなくなります。 ボールが蒸発しました。
温度は、物質内の分子が持つ運動エネルギーの ⁇ 度です。 温度が高い場合、それらはかなり速く動いています、温度が低い場合、それらははるかに遅く動いています。 分子がゆっくりと動いている場合、それらは束ねられ、固体が得られます。 少し加熱すると、物質が液体になり始めます。 さらに加熱すると、分子は非常に速く動き始め、空間全体(ガス)に広がります。
ただし、これはすべて平均です。 液体では、すべての分子が動いており、他の分子よりも速い分子もあります。 分子が水の「表面」を突破した場合、分子間力が水を一緒に保持し、蒸発します。 これは固体でも発生する可能性があり、そこで昇華と呼ばれます。
水を加熱している場合は、エネルギーを追加して、このプロセスが速くなり始めます。 次に、沸点で、分子が非常に速く動き始め、液体内に気泡が形成され始めるポイントに到達します。
免責事項:これは私が高校で覚えていることです。
液体の沸騰温度は、気体状態に入ることができる温度ではありません。 むしろ、飽和蒸気圧$ e_s $が周囲の大気圧と等しい温度です。 これが、たとえば、より高い高度で水がより低い温度で沸騰する理由です。
さらに、水は常に蒸発しています。 また、常に凝縮されます。 部屋に座っている液体のカップを想像できます。 蒸発速度は、液体の水の温度で計算された飽和蒸気圧$ e_s $によって駆動されます。 凝縮率は、空気中の水蒸気の蒸気圧$ e $によって決定されます。 通常、誰かが液体が蒸発している(または凝縮している)と言うとき、彼らはネット蒸発を参照しています。 正味の蒸発とは、蒸発が凝縮を超える場合(液体が減少している場合)であり、正味の凝縮は、凝縮が蒸発を超える場合(液体が増加している場合)です。
通常、「相対湿度」として表される湿度が聞こえます。これは、蒸気圧$ e $と飽和蒸気圧$ e_s $の比率であり、相対湿度$ \ dfrac {e} {e_s}< 1 $、正味の蒸発が発生しているとき、および$ \ dfrac {e} {e_s}> 1 $の正味の凝縮が発生しています。 ただし、どちらの場合も、蒸発は常に発生しています。
また、分圧の考え方で理解することもできる。水は大気中では、その分圧が周囲温度(相対湿度100%)に与えられた蒸気圧に達するまで蒸発する。