Odparowanie
Parowanie nad kubkiem herbaty
Odparowanie- proces przejścia substancji ze stanu ciekłego w stan gazowy, zachodzący na powierzchni substancji (pary). Proces parowania jest odwrotnością procesu kondensacji (przejścia ze stanu pary w stan ciekły). Parowanie (parowanie), przejście substancji z fazy skondensowanej (stałej lub ciekłej) do fazy gazowej (pary); przejście fazowe pierwszego rzędu.
W wyższej fizyce istnieje bardziej rozwinięta koncepcja parowania.
Odparowanie- jest to proces, w którym cząsteczki (cząsteczki, atomy) wylatują (odrywają się) z powierzchni cieczy lub ciała stałego, przy czym E k > E p.
ogólna charakterystyka
Parowanie ciała stałego nazywa się sublimacją, a tworzenie się pary w objętości cieczy nazywa się wrzeniem. Zazwyczaj przez parowanie rozumie się powstawanie pary na swobodnej powierzchni cieczy w wyniku termicznego ruchu jej cząsteczek w temperaturze poniżej temperatury wrzenia odpowiadającej ciśnieniu ośrodka gazowego znajdującego się nad określoną powierzchnią. W tym przypadku cząsteczki o odpowiednio dużej energii kinetycznej uciekają z powierzchniowej warstwy cieczy do środowiska gazowego; część z nich jest odbijana i wychwytywana przez ciecz, a reszta jest przez nią bezpowrotnie tracona.
Parowanie jest procesem endotermicznym, w którym pochłaniane jest ciepło przemiany fazowej – ciepło parowania zużywane na pokonanie sił spójności molekularnej w fazie ciekłej oraz na pracę rozprężania podczas przekształcania cieczy w parę. Ciepło właściwe parowania odnosi się do 1 mola cieczy (molowe ciepło parowania, J/mol) lub na jednostkę jej masy (masowe ciepło parowania, J/kg). Szybkość parowania określa się na podstawie gęstości powierzchniowej strumienia pary jп przenikającej w jednostce czasu do fazy gazowej z jednostkowej powierzchni cieczy [w mol/(s.m2) lub kg/(s.m2)]. Największą wartość jp osiąga się w próżni. Jeżeli nad cieczą znajduje się stosunkowo gęsty ośrodek gazowy, parowanie ulega spowolnieniu ze względu na to, że szybkość usuwania cząsteczek pary z powierzchni cieczy do ośrodka gazowego staje się mała w porównaniu z szybkością ich emisji z cieczy. W tym przypadku na granicy faz tworzy się warstwa mieszaniny para-gaz, prawie nasycona parą. Ciśnienie cząstkowe i stężenie pary w tej warstwie są wyższe niż w większości mieszaniny para-gaz.
Proces parowania zależy od intensywności ruchu termicznego cząsteczek: im szybciej cząsteczki się poruszają, tym szybciej następuje parowanie. Ponadto ważnymi czynnikami wpływającymi na proces parowania jest szybkość zewnętrznej (w stosunku do substancji) dyfuzji, a także właściwości samej substancji. Mówiąc najprościej, gdy jest wiatr, parowanie zachodzi znacznie szybciej. Jeśli chodzi o właściwości substancji, na przykład alkohol odparowuje znacznie szybciej niż woda. Istotnym czynnikiem jest także powierzchnia płynu, z której następuje parowanie: z wąskiej karafki będzie ono zachodzić wolniej niż z szerokiego talerza.
Poziom molekularny
Rozważmy ten proces na poziomie molekularnym: cząsteczki, które mają wystarczającą energię (prędkość), aby pokonać przyciąganie sąsiednich cząsteczek, wyrywają się z granic substancji (cieczy). W tym przypadku ciecz traci część swojej energii (ochładza się). Na przykład bardzo gorącą ciecz: nadmuchujemy na jej powierzchnię, aby ją schłodzić, przyspieszając jednocześnie proces parowania.
Równowaga termodynamiczna
Naruszenie równowagi termodynamicznej pomiędzy cieczą i parą zawartą w mieszaninie para-gaz tłumaczy się skokiem temperatury na granicy faz. Jednakże skok ten można zwykle pominąć i przyjąć, że ciśnienie cząstkowe i stężenie pary na granicy faz odpowiadają ich wartościom dla pary nasyconej mającej temperaturę powierzchni cieczy. Jeżeli mieszanina cieczy i pary i gazu jest stacjonarna, a wpływ swobodnej konwekcji w nich jest niewielki, usunięcie pary powstałej podczas parowania z powierzchni cieczy do ośrodka gazowego następuje głównie w wyniku dyfuzji molekularnej i pojawienia się interfejsu faza-masa spowodowanego przez tę ostatnią z półprzepuszczalną (nieprzepuszczalną dla gazu) powierzchnią (tzw. Stefanovsky'ego) przepływu mieszaniny para-gaz skierowanej z powierzchni cieczy do ośrodka gazowego (patrz Dyfuzja). Rozkład temperatur w różnych trybach chłodzenia wyparnego cieczy. Przepływy ciepła kierowane są: a - z fazy ciekłej na powierzchnię parowania do fazy gazowej; b - od fazy ciekłej tylko do powierzchni parowania; c - do powierzchni odparowania obu faz; d - do powierzchni parowania tylko od strony fazy gazowej.
Baro-, dyfuzja termiczna
W obliczeniach inżynierskich zwykle nie uwzględnia się skutków ciśnienia i dyfuzji cieplnej, jednak wpływ dyfuzji cieplnej może być znaczący, gdy mieszanina para-gaz jest wysoce niejednorodna (z dużą różnicą mas molowych jej składników) i znaczna gradienty temperatury. Kiedy jedna lub obie fazy poruszają się względem ich granicy faz, wzrasta rola konwekcyjnego przenoszenia materii i energii mieszaniny para-gaz i ciecz.
W przypadku braku zasilania energią do układu ciecz-gaz z zewnątrz. źródła ciepła Odparowanie może być doprowadzone do powierzchniowej warstwy cieczy z jednej lub obu faz. W przeciwieństwie do powstałego przepływu materii, który podczas parowania z cieczy do ośrodka gazowego jest zawsze kierowany, przepływy ciepła mogą mieć różne kierunki w zależności od stosunków temperaturowych masy cieczy tl, granicy faz tgr i ośrodka gazowego tg. Kiedy pewna ilość cieczy styka się z półnieskończoną objętością lub strumieniem ośrodka gazowego przemywającego jej powierzchnię i przy temperaturze cieczy wyższej od temperatury gazu (tl > tg > tg), następuje przepływ ciepła od cieczy do interfejs fazowy: (Qlg = Ql - Qi, gdzie Qi jest ciepłem parowania, Qlg jest ilością ciepła przekazanego z cieczy do ośrodka gazowego. W tym przypadku ciecz jest chłodzona (tzw. chłodzenie wyparne). Jeżeli w wyniku takiego chłodzenia zostanie osiągnięta równość tgr = tg, przekazywanie ciepła z cieczy do gazu zatrzymuje się ( Qlg = 0), a całe ciepło dostarczone od strony cieczy do granicy faz jest zużywane na parowanie (Ql = Qi).
W przypadku ośrodka gazowego nienasyconego parą, ciśnienie cząstkowe tego ostatniego na granicy faz oraz przy Ql = Qi pozostaje wyższe niż w masie gazu, w wyniku czego następuje parowanie i schładzanie przez odparowanie cieczy nie zatrzymuje się i tgr staje się niższy niż tl i tg. W tym przypadku ciepło jest dostarczane do granicy faz z obu faz, aż w wyniku zmniejszenia tl zostanie osiągnięta równość tgr = tl i ustanie przepływ ciepła od strony cieczy, a od ośrodka gazowego Qgl stanie się równe Qi. Dalsze parowanie cieczy następuje w stałej temperaturze tm = tl = tgr, która nazywana jest granicą chłodzenia cieczy podczas chłodzenia wyparnego lub temperaturą mokrego termometru (jak pokazuje psychrometr mokrego termometru). Wartość tm zależy od parametrów ośrodka parowo-gazowego oraz warunków wymiany ciepła i masy pomiędzy fazą ciekłą i gazową.
Jeżeli ośrodek ciekły i gazowy o różnych temperaturach znajdują się w ograniczonej objętości, która nie otrzymuje energii z zewnątrz i nie oddaje jej na zewnątrz, to parowanie zachodzi do momentu osiągnięcia równowagi termodynamicznej pomiędzy obiema fazami, w której temperatury obie fazy są wyrównywane przy stałej entalpii układu, a faza gazowa jest nasycana parą wodną o temperaturze układu tad. Ta ostatnia, zwana adiabatyczną temperaturą nasycenia gazu, jest wyznaczana jedynie przez parametry początkowe obu faz i nie zależy od warunków wymiany ciepła i masy.
Szybkość parowania
Szybkość parowania izotermicznego [kg/(m 2 s)] przy jednokierunkowej dyfuzji pary do stacjonarnej warstwy binarnej mieszaniny para-gaz o grubości d, [m] znajdującej się nad powierzchnią cieczy można obliczyć ze wzoru Stefana: , gdzie D jest współczynnikiem wzajemnego przenikania, [m 2 /With]; - gazowa para stała, [J/(kg K)] lub [m 2 /(s 2 K)]; T - temperatura mieszaniny, [K]; p - ciśnienie mieszaniny para-gaz, [Pa]; - cząstkowe ciśnienie pary na granicy faz i na zewnętrznej granicy warstwy mieszaniny, [Pa].
W ogólnym przypadku (ruch cieczy i gazu, warunki nieizotermiczne) w granicznej warstwie cieczy sąsiadującej z granicą międzyfazową przenoszeniu pędu towarzyszy wymiana ciepła, a w granicznej warstwie gazu (mieszanina para-gaz) ciepło jest ze sobą powiązane i następuje transfer masy. W tym przypadku do obliczenia szybkości parowania wykorzystuje się eksperymentalne współczynniki przenikania ciepła i masy, a w stosunkowo prostszych przypadkach przybliżone metody numerycznych rozwiązań układu równań różniczkowych dla sprzężonych warstw granicznych fazy gazowej i ciekłej.
Intensywność przenoszenia masy podczas parowania zależy od różnicy potencjałów chemicznych pary na granicy faz oraz w masie mieszaniny para-gaz. Jeśli jednak można pominąć dyfuzję baro- i termiczną, różnicę potencjałów chemicznych zastępuje się różnicą ciśnień cząstkowych lub stężeń par i przyjmuje się, co następuje: jп = bp (рп, gr - рп, basic) = bpp(уп , гр - уп, podstawowy) lub jп = bc( cп, gr - sp, główny), gdzie bp, bc - współczynnik przenikania masy, p - ciśnienie mieszaniny, rp - cząstkowe ciśnienie pary, yп = pп/p - stężenie molowe pary, cп = rп/r – stężenie masowe par, rп, r – lokalne gęstości par i mieszanin; indeksy oznaczają: „gr” - na granicy faz, „podstawowy” - w głównym. masa mieszanki. Gęstość strumienia ciepła wydzielanego przez ciecz podczas parowania wynosi [w J/(m2 s)]: q = azh(tl - tg) = rjп + ag (tg - tg), gdzie azh, ag - współczynnik przenikania ciepła z cieczy i gaz, [W/(m 2 K)]; r - ciepło parowania, [J/kg].
W przypadku bardzo małych promieni krzywizny powierzchni parowania (na przykład podczas odparowywania małych kropel cieczy) uwzględnia się wpływ napięcia powierzchniowego cieczy, co prowadzi do tego, że równowagowe ciśnienie pary nad granicą międzyfazową jest wyższa niż prężność pary nasyconej tej samej cieczy nad płaską powierzchnią. Jeśli tgr ~ tl, to przy obliczaniu parowania można uwzględnić tylko wymianę ciepła i masy w fazie gazowej. Przy stosunkowo małej intensywności wymiany masy, w przybliżeniu obowiązuje analogia pomiędzy procesami wymiany ciepła i masy, z której wynika: Nu/Nu0 = Sh*/Sh0, gdzie Nu = ag l/lg jest liczbą Nusselta, l to charakterystyczna wielkość powierzchni parowania, lg to współczynnik przewodzenia ciepła mieszaniny para-gaz, Sh* = bpyг, grl/Dp = bccг, grl/D - liczba Sherwooda dla składnika dyfuzyjnego strumienia pary, Dp = D/ RпT – współczynnik dyfuzji związany ze gradientem ciśnienia cząstkowego pary. Z powyższych zależności obliczane są wartości bp i bс, liczby Nu0 i Sh0 odpowiadają jп: 0 i można je wyznaczyć na podstawie danych dla oddzielnie zachodzących procesów wymiany ciepła i masy. Liczbę Sh0 dla całkowitego (dyfuzyjnego i konwekcyjnego) przepływu pary oblicza się, dzieląc Sh* przez stężenie molowe (yg, g) lub masowe (cr, g) gazu na granicy faz, w zależności od tego, która siła napędowa przenoszenia masy jest współczynnikiem b jest przypisany.
Równania
Równania podobieństwa dla Nu i Sh* podczas odparowania obejmują, oprócz zwykłych kryteriów (liczby Reynoldsa Re, Archimedesa Ar, Prandtla Pr lub Schmidta Sc oraz parametry geometryczne), parametry uwzględniające wpływ poprzecznego przepływu pary i stopnia heterogeniczności mieszaniny para-gaz (stosunki mas molowych lub stałych gazowych jej składników) na profile, prędkości, temperatury czy stężenia w przekroju warstwy granicznej.
Przy małych jп, które nie naruszają znacząco hydrodynamicznego reżimu ruchu mieszaniny para-gaz (na przykład podczas odparowywania wody do powietrza atmosferycznego) i podobieństwa warunków brzegowych pól temperatury i stężenia, wpływ dodatkowych argumentów w równaniach podobieństwa jest nieistotna i można ją pominąć, zakładając, że Nu = Sh. Kiedy mieszaniny wieloskładnikowe odparowują, wzory te stają się znacznie bardziej skomplikowane. W tym przypadku ciepło parowania składników mieszaniny oraz skład fazy ciekłej i parowo-gazowej, które są ze sobą w równowadze, są różne i zależą od temperatury. Gdy odparowuje dwuskładnikowa mieszanina cieczy, powstała mieszanina par jest stosunkowo bogatsza w bardziej lotny składnik, z wyłączeniem jedynie mieszanin azeotropowych, które odparowują w skrajnych punktach (maksimum lub minimum) krzywych stanu jako czysta ciecz.
Projekty urządzeń
Całkowita ilość parującej cieczy wzrasta wraz ze wzrostem powierzchni styku fazy ciekłej i gazowej, dlatego konstrukcje urządzeń, w których zachodzi parowanie, przewidują zwiększenie powierzchni parowania poprzez utworzenie dużego zwierciadła cieczy, rozbijając ją na strumienie i krople lub tworzące cienki film spływający po powierzchni dysz. Zwiększenie intensywności wymiany ciepła i masy podczas parowania osiąga się także poprzez zwiększenie prędkości ośrodka gazowego względem powierzchni cieczy. Jednakże zwiększenie tej prędkości nie powinno prowadzić do nadmiernego porywania cieczy przez środowisko gazowe i znacznego wzrostu oporów hydraulicznych aparatu.
Aplikacja
Odparowanie jest szeroko stosowane w praktyce przemysłowej do oczyszczania substancji, suszenia materiałów, rozdzielania mieszanin ciekłych i klimatyzacji. Chłodzenie wyparne wodą stosowane jest w systemach zaopatrzenia w wodę obiegową przedsiębiorstw.
Zobacz też
Literatura
- // Słownik encyklopedyczny Brockhausa i Efrona: w 86 tomach (82 tomy i 4 dodatkowe). - Petersburgu. , 1890-1907.
- Berman L.D., Chłodzenie wyparne wody obiegowej, wyd. 2, M.-L., 1957;
- Fuks N.A., Odparowanie i wzrost kropelek w ośrodku gazowym, M., 1958;
- Bird R., Stewart W., Lightfoot E., Transfer Phenomena, przeł. z języka angielskiego, M., 1974;
- Berman L.D., „Teoretyczne podstawy chemii. technologia”, 1974, t. 8, nr 6, s. 20-20. 811-22;
- Sherwood T., Pigford R., Wilkie C., Przeniesienie masy, przeł. z języka angielskiego, M., 1982. L. D. Berman.
Spinki do mankietów
Fundacja Wikimedia. 2010.
Synonimy:Zobacz, co oznacza „parowanie” w innych słownikach:
Przejście w wodzie ze stanu ciekłego lub stałego skupienia do stanu gazowego (pary). Zazwyczaj przez fluidyzację rozumie się przejście cieczy w parę, które następuje na swobodnej powierzchni cieczy. I. nazywa się ciała stałe. sublimacja lub sublimacja. Zależność od ciśnienia... ... Encyklopedia fizyczna
Parowanie zachodzące na swobodnej powierzchni cieczy. Parowanie z powierzchni ciała stałego nazywa się sublimacją... Wielki słownik encyklopedyczny
Odparowanie cieczy zachodzi w dowolnej temperaturze i im szybciej im wyższa jest temperatura, tym większa jest wolna powierzchnia odparowującej cieczy i tym szybciej usuwane są pary powstałe nad cieczą.
W określonej temperaturze, w zależności od charakteru cieczy i ciśnienia, pod jakim się ona znajduje, rozpoczyna się parowanie w całej masie cieczy. Proces ten nazywa się gotowaniem.
Jest to proces intensywnego odparowania nie tylko z powierzchni swobodnej, ale także w objętości cieczy. W objętości tworzą się pęcherzyki wypełnione parą nasyconą. Pod wpływem siły wyporu unoszą się do góry i pękają na powierzchni. Ośrodkami ich powstawania są maleńkie pęcherzyki obcych gazów lub cząstki różnych zanieczyszczeń.
Jeżeli pęcherzyk ma wymiary rzędu kilku milimetrów lub więcej, wówczas drugi człon można pominąć i dlatego w przypadku dużych pęcherzyków przy stałym ciśnieniu zewnętrznym ciecz wrze, gdy ciśnienie pary nasyconej w pęcherzykach zrówna się z ciśnieniem zewnętrznym .
W wyniku chaotycznego ruchu nad powierzchnią cieczy cząsteczka pary, wpadając w sferę działania sił molekularnych, ponownie powraca do cieczy. Proces ten nazywa się kondensacją.
Parowanie i wrzenie
Parowanie i wrzenie to dwa sposoby, w jakie ciecz może zmienić się w gaz (parę). Proces takiego przejścia nazywa się parowaniem. Oznacza to, że parowanie i gotowanie są metodami odparowywania. Istnieją znaczne różnice pomiędzy tymi dwiema metodami.
Parowanie zachodzi tylko z powierzchni cieczy. Wynika to z faktu, że cząsteczki dowolnej cieczy stale się poruszają. Co więcej, prędkość cząsteczek jest inna. Cząsteczki poruszające się z odpowiednio dużą prędkością, gdy znajdą się na powierzchni, mogą pokonać siłę przyciągania innych cząsteczek i wylądować w powietrzu. Cząsteczki wody, pojedynczo w powietrzu, tworzą parę. Nie da się zobaczyć par ich oczami. To, co postrzegamy jako mgłę wodną, jest już wynikiem kondensacji (procesu odwrotnego do parowania), gdy po ochłodzeniu para gromadzi się w postaci drobnych kropelek.
W wyniku parowania sama ciecz ochładza się, gdy opuszczają ją najszybsze cząsteczki. Jak wiadomo, temperaturę dokładnie określa prędkość ruchu cząsteczek substancji, czyli ich energia kinetyczna.
Szybkość parowania zależy od wielu czynników. Po pierwsze, zależy to od temperatury cieczy. Im wyższa temperatura, tym szybsze parowanie. Jest to zrozumiałe, ponieważ cząsteczki poruszają się szybciej, co oznacza, że łatwiej im uciec z powierzchni. Szybkość parowania zależy od substancji. W niektórych substancjach cząsteczki są przyciągane silniej i przez to trudniej im wylecieć, w innych są słabsze i przez to łatwiej opuszczają ciecz. Parowanie zależy również od powierzchni, nasycenia powietrza parą i wiatru.
Najważniejszą rzeczą odróżniającą parowanie od wrzenia jest to, że parowanie zachodzi w dowolnej temperaturze i zachodzi tylko z powierzchni cieczy.
W przeciwieństwie do parowania, wrzenie zachodzi tylko w określonej temperaturze. Każda substancja w stanie ciekłym ma swoją własną temperaturę wrzenia. Na przykład woda pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym wrze w temperaturze 100°C, a alkohol w temperaturze 78°C. Jednakże wraz ze spadkiem ciśnienia atmosferycznego temperatura wrzenia wszystkich substancji nieznacznie spada.
Kiedy woda się zagotuje, uwalnia się rozpuszczone w niej powietrze. Ponieważ naczynie jest zwykle podgrzewane od dołu, temperatura w dolnych warstwach wody jest wyższa i tam najpierw tworzą się pęcherzyki. Woda paruje do tych pęcherzyków, które nasycają się parą wodną.
Ponieważ bąbelki są lżejsze od samej wody, unoszą się do góry. Ponieważ górne warstwy wody nie nagrzały się do temperatury wrzenia, pęcherzyki ochładzają się, a zawarta w nich para ponownie skrapla się w wodę, pęcherzyki stają się cięższe i ponownie toną.
Kiedy wszystkie warstwy cieczy zostaną podgrzane do temperatury wrzenia, pęcherzyki nie opadają, lecz wypływają na powierzchnię i pękają. Para z nich unosi się w powietrzu. Zatem podczas wrzenia proces parowania zachodzi nie na powierzchni cieczy, ale na całej jej grubości w tworzących się pęcherzykach powietrza. W przeciwieństwie do parowania, gotowanie jest możliwe tylko w określonej temperaturze.
Należy rozumieć, że gdy ciecz wrze, następuje również normalne parowanie z jej powierzchni.
Od czego zależy szybkość parowania cieczy?
Miarą szybkości parowania jest ilość substancji wydostającej się w jednostce czasu z jednostki swobodnej powierzchni cieczy. Angielski fizyk i chemik D. Dalton na początku XIX wieku. odkryli, że szybkość parowania jest proporcjonalna do różnicy między ciśnieniem pary nasyconej w temperaturze parującej cieczy a rzeczywistym ciśnieniem pary rzeczywistej znajdującej się nad cieczą. Jeśli ciecz i para są w równowadze, wówczas szybkość parowania wynosi zero. Dokładniej, tak się dzieje, ale z tą samą prędkością zachodzi również proces odwrotny - kondensacja(przejście substancji ze stanu gazowego lub parowego w ciecz). Szybkość parowania zależy również od tego, czy zachodzi ono w spokojnej, czy ruchomej atmosferze; jego prędkość wzrasta, jeśli powstała para zostanie wydmuchana przez strumień powietrza lub wypompowana za pomocą pompy.
Jeśli parowanie następuje z ciekłego roztworu, wówczas różne substancje odparowują z różną szybkością. Szybkość parowania danej substancji maleje wraz ze wzrostem ciśnienia obcych gazów, takich jak powietrze. Dlatego parowanie do pustki następuje z największą prędkością. Wręcz przeciwnie, dodając do naczynia obcy, obojętny gaz, parowanie można znacznie spowolnić.
Czasami parowanie nazywane jest także sublimacją, czyli sublimacją, czyli przejściem ciała stałego w stan gazowy. Prawie wszystkie ich wzory są naprawdę podobne. Ciepło sublimacji jest większe od ciepła parowania o mniej więcej ciepło topnienia.
Zatem szybkość parowania zależy od:
- Rodzaj płynu. Ciecz, której cząsteczki przyciągają się z mniejszą siłą, paruje szybciej. Rzeczywiście w tym przypadku większa liczba cząsteczek może pokonać przyciąganie i wylecieć z cieczy.
- Parowanie zachodzi tym szybciej, im wyższa jest temperatura cieczy. Im wyższa temperatura cieczy, tym większa jest liczba szybko poruszających się w niej cząsteczek, które są w stanie pokonać siły przyciągania otaczających cząsteczek i odlecieć od powierzchni cieczy.
- Szybkość parowania cieczy zależy od jej powierzchni. Powód ten tłumaczy się faktem, że ciecz odparowuje z powierzchni, a im większa jest powierzchnia cieczy, tym większa jest liczba cząsteczek jednocześnie wylatujących z niej do powietrza.
- Parowanie cieczy następuje szybciej przy wietrze. Równolegle z przejściem cząsteczek z cieczy do pary zachodzi również proces odwrotny. Poruszając się losowo po powierzchni cieczy, część cząsteczek, które ją opuściły, powraca do niej ponownie. Dlatego masa cieczy w zamkniętym pojemniku nie zmienia się, chociaż ciecz nadal paruje.
wnioski
Mówimy, że woda paruje. Ale co to oznacza? Parowanie to proces, w wyniku którego ciecz znajdująca się w powietrzu szybko zamienia się w gaz lub parę. Wiele płynów odparowuje bardzo szybko, znacznie szybciej niż woda. Dotyczy to alkoholu, benzyny i amoniaku. Niektóre ciecze, takie jak rtęć, odparowują bardzo powoli.
Co powoduje parowanie? Aby to zrozumieć, trzeba zrozumieć naturę materii. O ile nam wiadomo, każda substancja składa się z cząsteczek. Na te cząsteczki działają dwie siły. Jednym z nich jest spójność, która przyciąga ich do siebie. Drugim jest ruch termiczny poszczególnych cząsteczek, który powoduje ich rozbicie.
Jeżeli siła przyczepności jest większa, substancja pozostaje w stanie stałym. Jeżeli ruch termiczny jest tak silny, że przekracza spójność, wówczas substancja staje się lub jest gazem. Jeśli obie siły są w przybliżeniu zrównoważone, mamy ciecz.
Woda jest oczywiście cieczą. Ale na powierzchni cieczy znajdują się cząsteczki, które poruszają się tak szybko, że pokonują siłę przyczepności i odlatują w przestrzeń kosmiczną. Proces opuszczania cząsteczek nazywa się parowaniem.
Dlaczego woda wyparowuje szybciej, gdy jest wystawiona na działanie słońca lub podgrzana? Im wyższa temperatura, tym intensywniejsze ruchy termiczne w cieczy. Oznacza to, że coraz więcej cząsteczek zyskuje prędkość wystarczającą do odlotu. Gdy najszybsze cząsteczki odlatują, prędkość pozostałych cząsteczek średnio maleje. Dlaczego pozostała ciecz ochładza się poprzez parowanie?
Kiedy więc woda wysycha, oznacza to, że zamieniła się w gaz lub parę i stała się częścią powietrza.
Szczegóły Kategoria: Teoria kinetyki molekularnej Opublikowano 09.11.2014 21:08 Wyświetleń: 13245W stanie ciekłym substancja może istnieć w pewnym zakresie temperatur. W temperaturze poniżej dolnej wartości tego przedziału ciecz zamienia się w ciało stałe. A jeśli wartość temperatury przekroczy górną granicę przedziału, ciecz przechodzi w stan gazowy.
Wszystko to możemy zaobserwować na przykładzie wody. W stanie ciekłym widzimy go w rzekach, jeziorach, morzach, oceanach i kranach. Stan stały wody to lód. Zamienia się w nią, gdy przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym jej temperatura spadnie do 0 o C. A gdy temperatura wzrośnie do 100 o C, woda wrze i zamienia się w parę, czyli jej stan gazowy.
Nazywa się proces zamiany substancji w parę odparowanie. Odwrotny proces przejścia z pary w ciecz - kondensacja .
Parowanie zachodzi w dwóch przypadkach: podczas odparowywania i podczas wrzenia.
Odparowanie
Parowanie to proces fazowy przejścia substancji ze stanu ciekłego do stanu gazowego lub parowego na powierzchni cieczy .
Podobnie jak w przypadku topienia, ciepło jest pochłaniane przez substancję podczas parowania. Wydawany jest na pokonanie sił adhezji cząstek (cząsteczek lub atomów) cieczy. Energia kinetyczna cząsteczek o największej prędkości przekracza ich energię potencjalną oddziaływania z innymi cząsteczkami w cieczy. Dzięki temu pokonują przyciąganie sąsiadujących cząstek i wylatują z powierzchni cieczy. Średnia energia pozostałych cząstek staje się mniejsza, a ciecz stopniowo ochładza się, jeśli nie jest podgrzewana z zewnątrz.
Ponieważ cząstki poruszają się w dowolnej temperaturze, następuje również parowanie w dowolnej temperaturze. Wiemy, że kałuże wysychają po deszczu nawet przy zimnej pogodzie.
Ale szybkość parowania zależy od wielu czynników. Jeden z najważniejszych - temperatura substancji. Im jest ona wyższa, tym większa jest prędkość ruchu cząstek i ich energia oraz tym większa ich liczba opuszcza ciecz w jednostce czasu.
Napełnij 2 szklanki taką samą ilością wody. Jednego wystawimy na słońce, drugiego zostawimy w cieniu. Po pewnym czasie zauważymy, że w pierwszej szklance jest mniej wody niż w drugiej. Promienie słoneczne nagrzały go i szybciej wyparował. Kałuże po deszczu latem również wysychają znacznie szybciej niż wiosną czy jesienią. W ekstremalnych upałach woda szybko odparowuje z powierzchni zbiorników. Wysychają stawy i jeziora, wysychają płytkie koryta rzek. Im wyższa temperatura otoczenia, tym większa szybkość parowania.
Przy tej samej objętości płyn w szerokim talerzu wyparuje znacznie szybciej niż płyn wlany do szklanki. To znaczy, że szybkość parowania zależy od powierzchni parowania . Im większy ten obszar, tym większa liczba cząsteczek wylatujących z cieczy w jednostce czasu.
W tych samych warunkach zewnętrznych szybkość parowania zależy od rodzaju substancji . Napełnij szklane kolby równymi objętościami wody i alkoholu. Po chwili zobaczymy, że alkoholu zostało mniej niż wody. Paruje szybciej. Dzieje się tak, ponieważ cząsteczki alkoholu oddziałują ze sobą mniej niż cząsteczki wody.
Wpływa na szybkość parowania i obecność wiatru . Wiemy, że rzeczy po praniu wysychają znacznie szybciej, gdy wieje na nie wiatr. Strumień gorącego powietrza w suszarce do włosów może szybko wysuszyć nasze włosy.
Wiatr unosi cząsteczki wylatujące z cieczy i nigdy nie wracają. Ich miejsce zajmują nowe cząsteczki opuszczające ciecz. Dlatego w samej cieczy jest ich mniej. Dlatego szybciej odparowuje.
Sublimacja
Parowanie zachodzi także w ciałach stałych. Widzimy, jak zamarznięte, pokryte lodem pranie stopniowo wysycha na mrozie. Lód zamienia się w parę. Czujemy ostry zapach powstający w wyniku odparowania stałego naftalenu.
Niektóre substancje w ogóle nie mają fazy ciekłej. Na przykład jod pierwiastkowyI 2 - prosta substancja, będąca czarno-szarym kryształem o fioletowym metalicznym połysku, w normalnych warunkach natychmiast zamienia się w gazowy jod - fioletową parę o ostrym zapachu. Jod płynny, który kupujemy w aptekach, nie jest w stanie ciekłym, ale roztworem jodu w alkoholu.
Proces przejścia ciał stałych nazywa się przejście w stan gazowy z pominięciem stanu ciekłego sublimacja, Lub sublimacja .
Wrzenie
Wrzenie - Jest to również proces przejścia cieczy w parę. Ale parowanie podczas wrzenia zachodzi nie tylko na powierzchni cieczy, ale w całej jej objętości. Co więcej, proces ten jest znacznie intensywniejszy niż podczas parowania.
Postaw czajnik z wodą na ogniu. Ponieważ woda zawsze zawiera rozpuszczone w niej powietrze, po podgrzaniu na dnie czajnika i na jego ściankach pojawiają się bąbelki. Pęcherzyki te zawierają powietrze i nasyconą parę wodną. Najpierw pojawiają się na ściankach czajnika. Ilość pary w nich wzrasta, a one same powiększają się. Następnie pod wpływem siły wyporu Archimedesa oderwą się od ścian, wzniosą i pękną na powierzchni wody. Gdy temperatura wody osiągnie 100 o C, w całej objętości wody utworzą się pęcherzyki.
Parowanie zachodzi w dowolnej temperaturze, ale wrzenie następuje tylko w określonej temperaturze, która nazywa się temperatura wrzenia .
Każda substancja ma swoją własną temperaturę wrzenia. To zależy od ciśnienia.
Przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym woda wrze w temperaturze 100 o C, alkohol - w 78 o C, żelazo - w 2750 o C. A temperatura wrzenia tlenu wynosi minus 183 o C.
Wraz ze spadkiem ciśnienia spada temperatura wrzenia. W górach, gdzie ciśnienie atmosferyczne jest niższe, woda wrze w temperaturze poniżej 100 o C. A im wyżej nad poziomem morza, tym niższa będzie temperatura wrzenia. A w szybkowarze, gdzie powstaje podwyższone ciśnienie, woda wrze w temperaturze powyżej 100 o C.
Para nasycona i nienasycona
Jeżeli substancja może jednocześnie występować w fazie ciekłej (lub stałej) i fazie gazowej, wówczas nazywa się jej stan gazowy prom . Para powstaje z cząsteczek uwalnianych podczas parowania z cieczy lub ciała stałego.
Wlej płyn do naczynia i szczelnie zamknij pokrywką. Po pewnym czasie ilość płynu zmniejszy się w wyniku jego odparowania. Cząsteczki opuszczające ciecz będą koncentrować się nad jej powierzchnią w postaci pary. Ale kiedy gęstość pary stanie się dość wysoka, część z niej zacznie wracać do cieczy. A takich cząsteczek będzie coraz więcej. Wreszcie nadejdzie moment, w którym liczba cząsteczek opuszczających ciecz i liczba cząsteczek powracających do niej zrówna się. W tym przypadku tak mówią ciecz znajduje się w równowadze dynamicznej ze swoją parą . I taka para nazywa się bogaty .
Jeśli podczas waporyzacji więcej cząsteczek wyleci z cieczy niż z niej powróci, wówczas taka para będzie nienasycone . Para nienasycona powstaje, gdy odparowująca ciecz znajduje się w otwartym pojemniku. Opuszczające go cząsteczki są rozproszone w przestrzeni. Nie wszystkie wracają do cieczy.
Kondensacja pary
Nazywa się odwrotnym przejściem substancji ze stanu gazowego do stanu ciekłego kondensacja. Podczas kondensacji część cząsteczek pary powraca do cieczy.
Para zaczyna zamieniać się w ciecz (skraplać) przy określonej kombinacji temperatury i ciśnienia. Ta kombinacja nazywa się punkt krytyczny . Maksymalna temperatura , poniżej którego zaczyna się kondensacja nazywa się krytyczny temperatura. Powyżej temperatury krytycznej gaz nigdy nie zamieni się w ciecz.
W punkcie krytycznym granica między stanami fazowymi ciecz-para ulega rozmyciu. Zanika napięcie powierzchniowe cieczy, wyrównują się gęstości cieczy i jej pary nasyconej.
W równowadze dynamicznej, gdy liczba cząsteczek opuszczających ciecz i powracających do niej jest równa, procesy parowania i kondensacji równoważą się.
Kiedy woda paruje, tworzą się jej cząsteczki para wodna , który miesza się z powietrzem lub innym gazem. Temperatura, w której taka para w powietrzu zostaje nasycona, po ochłodzeniu zaczyna się skraplać i zamienia się w kropelki wody, nazywa się punkt rosy .
Kiedy w powietrzu znajduje się duża ilość pary wodnej, mówi się, że ma on wysoką wilgotność.
W przyrodzie bardzo często obserwujemy parowanie i kondensację. Poranna mgła, chmury, deszcz – to wszystko jest efektem tych zjawisk. Po podgrzaniu wilgoć wyparowuje z powierzchni ziemi. Cząsteczki powstałej pary unoszą się w górę. Napotykając po drodze chłodne liście lub źdźbła trawy, para skrapla się na nich w postaci kropel rosy. Nieco wyżej, w warstwach gruntu, przechodzi w mgłę. Wysoko w atmosferze, w niskich temperaturach, schłodzona para zamienia się w chmury składające się z kropelek wody lub kryształków lodu. Następnie z tych chmur spadnie deszcz lub grad na ziemię.
Ale kropelki wody powstają podczas kondensacji tylko wtedy, gdy w powietrzu znajdują się drobne cząstki stałe lub płynne, tzw jądra kondensacji . Mogą to być produkty spalania, opryskiwania, cząstki pyłu, sól morska nad oceanem, cząstki powstałe w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w atmosferze itp.
Desublimacja
Czasami substancja może przejść ze stanu gazowego bezpośrednio do stanu stałego, z pominięciem stanu ciekłego. Proces ten nazywa się desublimacja .
Przykładem desublimacji są wzory lodu pojawiające się na szkle podczas zimnej pogody. Kiedy zamarza, gleba pokrywa się szronem - cienkimi kryształkami lodu, w które zamieniła się para wodna z powietrza.
Woda jest jedną z najbardziej powszechnych i jednocześnie najbardziej niesamowitych substancji na Ziemi. Woda jest wszędzie: zarówno wokół nas, jak i w nas. Oceany składające się z wody zajmują ¾ powierzchni globu. Każdy żywy organizm, czy to roślina, zwierzę czy człowiek, zawiera wodę. Człowiek składa się w ponad 70% z wody. Woda jest jedną z głównych przyczyn pojawienia się życia na Ziemi. Jak każda substancja, woda może znajdować się w różnych stanach skupienia materii, czyli – jak mówią fizycy – stałym, ciekłym i gazowym. W tym przypadku stale zachodzą przejścia z jednego stanu do drugiego - tak zwane przejścia fazowe. Jednym z tych przejść jest parowanie, proces odwrotny nazywa się kondensacją. Spróbujmy dowiedzieć się, jak można wykorzystać to zjawisko fizyczne i co warto o nim wiedzieć.
W procesie parowania woda przechodzi ze stanu ciekłego w stan gazowy, tworząc parę wodną. Dzieje się tak w każdej temperaturze, gdy woda jest w stanie ciekłym (0 0 – 100 0 C). Jednak szybkość parowania nie zawsze jest taka sama i zależy od wielu czynników: temperatury wody, powierzchni wody, wilgotności powietrza i obecności wiatru. Im wyższa temperatura wody, tym szybciej poruszają się jej cząsteczki i następuje intensywniejsze parowanie. Im większa powierzchnia wody, a parowanie zachodzi wyłącznie na powierzchni, tym więcej cząsteczek wody będzie mogło przejść ze stanu ciekłego w stan gazowy, co zwiększy szybkość parowania. Im większa jest zawartość pary wodnej w powietrzu, czyli im większa wilgotność powietrza, tym parowanie jest mniej intensywne. Ponadto im większa prędkość usuwania cząsteczek pary wodnej z powierzchni wody, czyli im większa prędkość wiatru, tym większa szybkość parowania wody. Należy również zauważyć, że podczas procesu parowania najszybsze cząsteczki opuszczają wodę, a zatem średnia prędkość cząsteczek, a co za tym idzie, temperatura wody maleje.
Biorąc pod uwagę opisane wzorce, należy zwrócić uwagę na następujące kwestie. Picie bardzo gorącej herbaty nie jest nieszkodliwe. Jednak do jego zaparzenia potrzebna jest woda o temperaturze bliskiej wrzenia (100 0 C). Jednocześnie woda aktywnie paruje: nad filiżanką herbaty wyraźnie widoczne są unoszące się strumienie pary wodnej. Aby szybko schłodzić herbatę i zapewnić komfort picia herbaty, należy zwiększyć szybkość parowania, a herbata będzie schładzać się znacznie szybciej. Pierwsza metoda jest znana każdemu od dzieciństwa: jeśli dmuchasz na herbatę i usuwasz w ten sposób cząsteczki pary wodnej i ogrzane powietrze z powierzchni, szybkość parowania i przenoszenia ciepła wzrośnie, a herbata szybciej się ochłodzi. W dawnych czasach często stosowano drugą metodę: nalewano herbatę z filiżanki na spodek, zwiększając w ten sposób kilkakrotnie powierzchnię, proporcjonalnie zwiększając szybkość parowania i przenikania ciepła, dzięki czemu herbata szybko ostygła do komfortowej temperatury .
Chłodzenie wody podczas parowania jest wyraźnie odczuwalne, gdy latem po kąpieli wychodzi się z otwartego zbiornika wodnego. Utrzymywanie chłodu przy wilgotnej skórze. Dlatego, aby uniknąć wychłodzenia i zachorowania, należy wytrzeć się ręcznikiem, zatrzymując w ten sposób wychłodzenie spowodowane parowaniem wody. Jednak tę właściwość wody - schładzanie podczas parowania - czasami warto wykorzystać, aby nieco obniżyć wysoką temperaturę chorego i tym samym poprawić mu samopoczucie za pomocą okładów lub maseczek.
Podczas kondensacji woda przechodzi ze stanu gazowego w stan ciekły, uwalniając energię cieplną. Warto o tym pamiętać, gdy znajdujesz się w pobliżu gotującego się czajnika. Strumień pary wodnej wydobywający się z dziobka ma wysoką temperaturę (około 100 0 C). Ponadto para wodna w kontakcie z ludzką skórą ulega kondensacji, zwiększając w ten sposób niekorzystne skutki termiczne, które mogą prowadzić do bolesnych oparzeń.
Warto również wiedzieć, że powietrze zawsze zawiera pewną ilość pary wodnej. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może znajdować się w atmosferze. Dlatego latem, gdy w nocy temperatura wyraźnie spada, część pary wodnej skrapla się i opada w postaci rosy. Jeśli rano będziesz chodzić boso po trawie, będzie ona mokra i zimna w dotyku, ponieważ dzięki porannemu słońcu aktywnie paruje. Podobna sytuacja ma miejsce, jeśli zimą wejdziesz z ulicy do ciepłego pomieszczenia w okularach – okulary zaparują, gdyż na zimnej powierzchni okularów będzie skraplać się para wodna zawarta w powietrzu. Aby temu zapobiec, można użyć zwykłego mydła i nałożyć na szybę kratkę w odstępach około 1 cm, a następnie pocierać mydło miękką szmatką, powoli i bez mocnego dociskania. Soczewki okularów zostaną pokryte cienką, niewidoczną powłoką i nie będą zaparowywać.
Parę wodną znajdującą się w powietrzu można z dużą dokładnością uznać za gaz doskonały, a parametry jej stanu można obliczyć za pomocą równania Mendelejewa-Clapeyrona. Załóżmy, że temperatura powietrza w ciągu dnia przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym wynosi 30 0 C i wilgotność powietrza 50% . Ustalmy, do jakiej temperatury musi się ochłodzić powietrze w nocy, aby spadła rosa. W tym przypadku założymy, że zawartość (gęstość) pary wodnej w powietrzu nie uległa zmianie.
Gęstość nasyconej pary wodnej w 30 0 C równy 30,4 g/m3(wartość tabelaryczna). Ponieważ wilgotność powietrza wynosi 50%, gęstość pary wodnej wynosi 0,5 30,4 g/m3 = 15,2 g/m3. Rosa będzie spadać, jeśli w określonej temperaturze gęstość ta będzie równa gęstości nasyconej pary wodnej. Według danych tabelarycznych nastąpi to w temperaturze ok 18 0 C. To znaczy, jeśli w nocy temperatura powietrza spadnie poniżej 18 0 C, wtedy spadnie rosa.
Korzystając z proponowanej metody, sugerujemy rozwiązanie problemu:
W zamkniętym słoiku o objętości 2 l jest powietrze, którego wilgotność wynosi 80% i temperatura 25 0 C. Słoik umieszczono w lodówce, której temperatura wewnątrz wynosiła 6 0 C. Jaka masa wody wytrąci się w postaci rosy po osiągnięciu równowagi termicznej.
Ilościowo parowanie charakteryzuje się masą wody, która odparowuje w jednostce czasu z jednostki powierzchni. Wielkość ta nazywana jest szybkością parowania. W układzie SI wyraża się to w kg/(m2.s), w GHS – w g/(cm2.s).
Szybkość parowania wzrasta wraz ze wzrostem temperatury powierzchni parowania. W procesie parowania cząsteczki wody zamieniając się w parę, część swojej energii zużywają na pokonanie sił spójności i pracę rozprężania związaną ze zwiększeniem objętości cieczy, która przechodzi w stan gazowy. W rezultacie średnia energia cząsteczek pozostających w cieczy maleje, a ciecz się ochładza. Aby kontynuować proces parowania, potrzebne jest dodatkowe ciepło, które nazywa się ciepłem parowania. Ciepło parowania maleje wraz ze wzrostem temperatury powierzchni parowania.
Jeżeli parowanie następuje z powierzchni wody, wówczas zależność tę wyraża wzór:
Q = Q 0 - 0,65. t, (5,9)
gdzie Q jest ciepłem parowania, J/g;
t – temperatura parującej powierzchni, 0 C;
Q 0 = 2500 J/kg.
Jeżeli parowanie nastąpi z powierzchni lodu lub śniegu, wówczas:
Q = Q 0 - 0,36. t, (5.10)
Ze względów praktycznych szybkość parowania wyraża się wysokością (w mm) warstwy wody, która odparowuje w jednostce czasu. Warstwa wody o wysokości 1 mm, która odparuje z powierzchni 1 m 2, odpowiada jej masie 1 kg.
Zgodnie z prawem Daltona szybkość parowania W w kg/(m2.s) jest wprost proporcjonalna do deficytu wilgoci obliczonego na podstawie temperatury powierzchni parowania i odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia atmosferycznego:
gdzie E 1 jest elastycznością nasycenia, obliczoną na podstawie temperatury powierzchni parowania, hPa;
e - ciśnienie pary w otaczającym powietrzu, hPa;
P – ciśnienie atmosferyczne, hPa;
A jest współczynnikiem proporcjonalności, który zależy od prędkości wiatru.
Z prawa Daltona jasno wynika, że im większa różnica (E 1-e), tym większa szybkość parowania. Jeśli parująca powierzchnia jest cieplejsza od powietrza, wówczas E 1 jest większa niż elastyczność nasycenia E w temperaturze powietrza. W tym przypadku parowanie trwa nawet wtedy, gdy powietrze jest nasycone parą wodną, to znaczy jeśli e = E (ale E I odwrotnie, jeśli powierzchnia parowania jest zimniejsza od powietrza, to przy dość dużej wilgotności względnej może się okazać, że E 1 Zależność szybkości parowania od ciśnienia atmosferycznego wynika to z faktu, że w nieruchomym powietrzu dyfuzja molekularna wzrasta wraz ze spadkiem ciśnienia zewnętrznego: im jest ona niższa, tym łatwiej jest cząsteczkom oderwać się od parującej powierzchni. Jednakże ciśnienie atmosferyczne na powierzchni ziemi waha się w stosunkowo małych granicach. Dlatego nie może znacząco zmienić szybkości parowania. Należy to jednak wziąć pod uwagę na przykład przy porównywaniu szybkości parowania na różnych wysokościach na obszarach górskich. Szybkość parowania zależy od prędkości wiatru. Wraz ze wzrostem prędkości wiatru wzrasta dyfuzja turbulentna, od której w dużej mierze zależy szybkość parowania. Im intensywniejsze mieszanie turbulentne, tym szybsze przenikanie pary wodnej do otoczenia. Jeśli powietrze przedostaje się z lądu do zbiornika wodnego, wówczas szybkość parowania ze zbiornika wodnego wzrasta, ponieważ powietrze napływające na stosunkowo suchszą powierzchnię ma większy deficyt wilgoci niż nad zbiornikiem wodnym. Podczas przenoszenia powietrza z powierzchni wody na ląd prędkość parowania stopniowo maleje w wyniku zmniejszania się deficytu wilgoci w powietrzu nad wodą. Na szybkość parowania z powierzchni mórz i oceanów wpływa ich zasolenie, ponieważ elastyczność nasycenia nad roztworem jest mniejsza niż nad słodką wodą. Na parowanie z powierzchni gleby istotny wpływ mają: właściwości fizyczne, stan powierzchni czynnej, rzeźba terenu i inne czynniki. Gładka powierzchnia paruje mniej niż szorstka powierzchnia, ponieważ turbulentne mieszanie jest na niej mniej rozwinięte niż na szorstkiej powierzchni. Gleby lekkie, przy pozostałych czynnikach niezmiennych, parują mniej niż gleby ciemne, ponieważ mniej się nagrzewają. Luźne gleby z szerokimi kapilarami odparowują mniej niż gęste gleby z wąskimi kapilarami. Wyjaśnia to fakt, że przez wąskie kapilary woda unosi się bliżej powierzchni gleby niż przez szerokie. Szybkość parowania zależy od stopnia uwilgotnienia gleby: im bardziej sucha jest gleba, tym wolniej następuje parowanie. Na szybkość parowania wpływa ukształtowanie terenu. Na wzniesieniach, powyżej których występuje intensywne turbulentne mieszanie, parowanie następuje szybciej niż na nizinach, wąwozach i dolinach, gdzie powietrze jest mniej mobilne. Roślinność wpływa na szybkość parowania. Znacząco ogranicza parowanie bezpośrednio z powierzchni gleby. Jednak same rośliny odparowują dużo wilgoci, którą pobierają z gleby. Parowanie wilgoci przez rośliny jest procesem fizycznym i biologicznym i nazywa się transpiracją. Całkowitą utratę pary wodnej z danej powierzchni o tej samej szacie roślinnej nazywa się ewapotranspiracją. Obejmuje parowanie z powierzchni ziemi i roślin. Parowanie to maksymalne możliwe parowanie na danym obszarze z określonej powierzchni czynnej o wystarczającej ilości wilgoci w istniejących tam warunkach meteorologicznych.