بخار شدن مایع ها از سطح آزاد آنها در دمای محیط، را تبخیر سطحی می گوییم.
تا پیش از رسیدن به نقطه جوش مایع، تبخیر به طور پیوسته ای از سطح مایع رخ می دهد.
در تبخیر سطحی گرمای لازم برای تبخیر از مولکول های سطح از محیط پیرامون و در اغلب مواقع از مولکول های زیرین دریافت می کنند.
1 تا زمانی که دمای مایع به نقطه جوش نرسیده حبابی تشکیل نخواهد شد.
2 عمل تبخیر گرماگیر است، مولکول های بخار شده، انرژی گرمایی لازم جهت تبخیر را از مولکول های باقی مانده می گیرند. در نتیجه، انرژی درونی مایع باقی مانده کاهش یافته و دمای آن نیز کاهش می یابد.
هر مایعی در دمای ثابتی به نام دمای جوش که به جنس و فشار وارد بر آن بستگی دارد، به جوش آمده و تبدیل به بخار می شود.
1 افزایش فشار، سبب بالا رفتن دمای جوش آب می شود.
2 کاهش فشار، سبب پایین آمدن نقطه ی جوش آب می شود.
مقدار گرمایی است که هر مایع در نقطه ی جوش خود می گیرد تا به بخار در همان دما تبدیل شود.
گرمای تبخیر جسم به جنس جسم و جرم آن بستگی دارد.
گرمایی است که به یک کیلو گرم از مایع در نقطه ی جوش می دهیم تا به بخار در همان دما تبدیل شود.
گرمای تبخیر واحد جرم اجسام را گرمای نهان تبخیر می گویند. \({L_V} = \frac{{{Q_V}}}{m}\)
گرمای نهان تبخیر اجسام فقط به جنس آنها بستگی دارد.
\({Q_V} = m{L_V}\)
با افزایش دما جنبش مولکول ها افزایش یافته در نتیجه پیوند بین آنها سست تر می شود و مولکول ها برای جدا شدن از سطح به انرژی کمتری نیاز دارد.
فرآیند میعان وارون فرآیند تبخیر است یعنی در این فرآیند بخار به مایع در همان دما تبدیل می شود.
دمای نقطه ی میعان یک ماده با دمای نقطه ی جوش آن برابر است، به طور مثال دمای نقطه ی میعان آب \(100{}^0C\) است.
هر بخار هنگام میعان همان قدر گرما از دست می دهد که به هنگام تبخیر می گیرد.
گرمای نهان میعان منفی گرمای نهان تبخیر است.
فرمول گرمای میعان: \({Q_V}\)
\({Q_V} = - m{L_V}\)
(m) جرم گاز است.
مثال
گرمکنی در هر ثانیه \(200j\) انرژی فراهم می کند. چه مدت طول می کشد تا این گرمکن \(0/1Kg\) آب \(100{}^0C\) را به بخار \(100{}^0C\) تبدیل کند؟ (\({L_V} = 2256\frac{{KJ}}{{Kg}}\) )
\(\begin{array}{l}P = 200w\\t = ?\\m = 0/1Kg\\{L_F} = ?\\Q = pt\\{Q_V} = mL{}_V\\ \to pt = mL{}_V \to t = \frac{{mL{}_V}}{p} = \frac{{0/1 \times 2256 \times {{10}^3}}}{{200}} \to t = 1128s\end{array}\)