Bay hơi – Wikipedia tiếng Việt

Bay hơi hay bốc hơi là một dạng hóa hơi của chất lỏng trên bề mặt một chất lỏng. Một dạng hóa hơi khác là đun sôi, loại này thường xảy ra trên toàn bộ khối lượng chất lỏng.

Bình thường, những phân tử trong một cốc nước không có đủ nhiệt năng để thoát khỏi chất lỏng. Nhưng khi có đủ nhiệt độ, chất lỏng sẽ nhanh gọn chuyển thành dạng hơi ( xem điểm sôi ). Khi những phân tử va chạm với nhau, chúng chuyển hóa nguồn năng lượng cho nhau ở nhiều mức độ phong phú, phụ thuộc vào vào cách những phân tử va chạm vào nhau. Đôi khi, sự chuyển hóa này là một chiều so với những phân tử gần mặt phẳng, ở đầu cuối nó sẽ tích tụ đủ nguồn năng lượng để bay hơi .Bay hơi là một thành phần then chốt của vòng tuần hoàn nước. Mặt trời ( nguồn năng lượng mặt trời ) làm bay hơi nước từ đại dương, hồ và nhiệt độ trong đất và những nguồn nước khác. Trong thủy văn học, bay hơi và thoát hơi nước ( một dạng bay hơi từ lỗ khí thực vật ) được gọi là sự thoát-bốc hơi nước. Sự bay hơi của nước chỉ diễn ra khi bề mặt nước tiếp xúc với không khí, được cho phép những phân tử thoát ra và hình thành hơi nước ; hơi nước này sẽ bay lên và tạo ra mây .

Để các phân tử của một chất lỏng bay hơi được, chúng phải ở gần bề mặt, di chuyển theo hướng thích hợp, và có đủ động năng để vượt qua được lực liên kết phân tử ở trạng thái lỏng.[1] Khi chỉ có một phần nhỏ các phân tử đáp ứng những điều trên, tốc độ bay hơi sẽ giảm xuống. Vì động năng của một phân tử tỷ lệ thuận với nhiệt độ của nó, sự bay hơi diễn ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao. Khi các phân tử chuyển động nhanh hơn thoát ra, các phân tử còn lại sẽ có động năng trung bình thấp hơn, và nhiệt độ của chất lỏng giảm xuống. Hiện tượng này còn được gọi là sự bay hơi để làm mát. Đây là lý do tại sao việc làm bay hơi mồ hôi làm mát cơ thể con người. Sự bay hơi cũng có xu hướng diễn ra nhanh hơn với lưu lượng lớn hơn giữa pha khí và pha lỏng, và trong những chất lỏng có áp suất hơi cao hơn. Ví dụ khi giặt ủi, quần áo sẽ khô (do bay hơi) nhanh hơn vào ngày có gió hơn là vào ngày lặng gió. Ba yếu tố chính của sự bay hơi là nhiệt, áp suất khí quyển (xác định phần trăm độ ẩm) và sự chuyển động của không khí.

Ở mức độ phân tử, không có ranh giới ngặt nghèo giữa trạng thái lỏng và trạng thái hơi. Thay vào đó, có một lớp Knudsen, nơi mà những pha là không xác lập. Bởi vì lớp này chỉ có độ dày chừng vài phân tử, còn ở quy mô vĩ mô thì mặt phẳng chuyển pha rõ ràng hoàn toàn có thể thấy được .Với những chất lỏng không bay hơi ở nhiệt độ và thiên nhiên và môi trường nhất định ( ví dụ, dầu ăn ở nhiệt độ phòng ) là do những phân tử của chúng không có khuynh hướng chuyển nguồn năng lượng cho nhau theo cách thông thường. Do đó không hề liên tục phân phối nguồn năng lượng nhiệt thiết yếu cho một phân tử để hóa hơi. Tuy nhiên, những chất lỏng này vẫn đang bốc hơi. Chỉ là do quy trình này chậm hơn thông thường rất nhiều và do đó ta không hề quan sát rõ ràng .

Sự cân đối bay hơi[sửa|sửa mã nguồn]

Áp suất hơi của nước tương ứng với nhiệt độ. 760 Torr = 1 atmNếu sự bay hơi xảy ra trong hệ kín, những phân tử thoát ra sẽ tích góp thành hơi trên chất lỏng. Đa số những phân tử quay trở lai chất lỏng, và càng liên tục hơn vì khối lượng riêng và áp suất của hơi tăng. Khi quy trình ” thoát và trở lại ” đạt trạng thái cân đối, [ 1 ] hơi được cho là ” bão hòa “, và sẽ không có đổi khác về khối lượng riêng và áp suất hơi hay nhiệt độ chất lỏng nữa. Đối với một hệ gồm có hơi và lỏng của một chất tinh khiết, trạng thái cân đối này có tương quan trực tiếp đến áp suất hơi của chất đó, như được đưa ra bởi những mối quan hệ Clausius-Clapeyron :

ln ⁡ ( P. 2 P. 1 ) = − Δ H v a p R ( 1 T 2 − 1 T 1 ) { \ displaystyle \ ln \ left ( { \ frac { P_ { 2 } } { P_ { 1 } } } \ right ) = – { \ frac { \ Delta H_ { vap } } { R } } \ left ( { \ frac { 1 } { T_ { 2 } } } – { \ frac { 1 } { T_ { 1 } } } \ right ) }

với P1, P2 là áp suất hơi ở nhiệt độ T1, T2 tương ứng, ΔHvap là entanpy bay hơi, và R là hằng số khí. Tốc độ bay hơi trong một hệ mở có liên quan đến áp suất hơi được tìm thấy trong một hệ kín. Nếu một chất lỏng được đun nóng, khi áp suất hơi đạt đến áp suất môi trường xung quanh thì chất lỏng sẽ sôi.

Khả năng cho một phân tử của một chất lỏng bay hơi đa phần dựa vào động năng mà một cấu tử hoàn toàn có thể có được. Thậm chí ở nhiệt độ thấp, phân tử của một chất lỏng hoàn toàn có thể bay hơi nếu chúng có nhiều hơn động năng tối thiểu thiết yếu để bay hơi .

Những yếu tố ảnh hưởng tác động đến vận tốc bay hơi[sửa|sửa mã nguồn]

Nồng độ của các chất bay hơi trong không khí

Nếu không khí đã có nồng độ cao của một chất bay hơi, thì chất đó sẽ bay hơi chậm hơn.

Nồng độ các chất khác trong không khí

Nếu không khí đã bão hòa với các chất khác, khả năng tiếp nhận chất bay hơi sẽ thấp hơn.

Lưu lượng không khí

Đây là một phần liên quan đến các nồng độ nói trên. Nếu dòng khí sạch chuyển động trên một chất nào đó liên tục, thì nồng độ của chất đó trong dòng khí sẽ ít có khả năng tăng lên theo thời gian, do vậy sẽ làm chất đó bay hơi nhanh hơn. Đây là kết quả của sự giảm lớp ranh giới tại bề mặt bay hơi do tốc độ dòng chảy, và giảm khoảng cách khuếch tán trong lớp cố định.

Lực liên kết phân tử

Lực liên kết giữ các phân tử với nhau trong trạng thái lỏng càng mạnh, thì càng cần nhiều năng lượng hơn để phân tử thoát khỏi bề mặt chất lỏng. Điều này được đặc trưng bởi entanpy bay hơi.

Áp suất

Sự bay hơi xảy ra nhanh hơn nếu có ít lực trên bề mặt để giữ các phân tử lại.

Diện tích bề mặt

Một chất có diện tích bề mặt lớn hơn sẽ bay hơi nhanh hơn, vì có nhiều phân tử bề mặt có khả năng thoát đi.

Nhiệt độ của chất

Với chất có nhiệt độ cao hơn, thì các phân tử của nó sẽ có động năng trung bình cao hơn, do đó bay hơi sẽ nhanh hơn.

Khối lượng riêng

Chất lỏng có khối lượng riêng càng lớn thì sẽ bay hơi càng chậm.

Sự hấp thụ nhiệt[sửa|sửa mã nguồn]

Sự bay hơi là một quy trình hấp thụ nhiệt .

Quá trình đốt khi bay hơi[sửa|sửa mã nguồn]

Các giọt nguyên vật liệu sẽ bay hơi khi chúng nhận được nhiệt bằng cách trộn lẫn với khí nóng trong buồng đốt. Nhiệt ( nguồn năng lượng ) hoàn toàn có thể được nhận dưới dạng bức xạ từ bất kể vách chịu nhiệt nào của buồng đốt .

Quá trình đốt trước khi bay hơi[sửa|sửa mã nguồn]

Quá trình cracking xúc tác chuyển những hydro-carbon mạch dài thành chuỗi phân tử ngắn nhất hoàn toàn có thể. Điều này giúp cải tổ tốt quãng đường chạy đồng thời giảm lượng khí thải ô nhiễm ra thiên nhiên và môi trường một khi hơi nguyên vật liệu trộn lẫn với khí ở tỉ lệ tối ưu. Hỗn hợp khí và nguyên vật liệu chuẩn về mặt hóa học để đốt cháy hết xăng là 15 phần khí và một phần xăng. Nếu chuyển sang thể tích, tỉ lệ sẽ là 8000 / 1 .

Sự và lắng đọng thành màng mỏng mảnh[sửa|sửa mã nguồn]

Bài viết chính: Sự bay hơi (lắng đọng)
Những màng vật liệu mỏng có thể được tạo thành bằng cách làm bay hơi một chất và ngưng tụ nó lên một lớp .

1. ^ Silberberg, Martin A. (2006). Chemistry (ấn bản 4). New York: McGraw-Hill. tr. 431–434. ISBN 0-07-296439-1.

• Sze, Simon Min. Semiconductor Devices: Physics and Technology. ISBN 0-471-33372-7. Has an especially detailed discussion of film deposition by evaporation.

Source: https://blogchiase247.net
Category: Hỏi Đáp