Iztvaikošana notiek tad, kad šķidrums pārvēršas par gāzi, neveidojot burbuļus šķidruma tilpumā. Ja veidojas burbuļi, mēs runājam par "vārīšanos".

Piemēram, ūdens, kas atstāts bļodā, lēnām pazūd. Ūdens iztvaiko ūdens tvaikos, kas ir ūdens gāzes fāze. Ūdens tvaiki sajaucas ar gaisu.

Pretējs iztvaikošanai ir kondensācija.

Kad šķidruma molekulas tiek sakarsētas, tās pārvietojas ātrāk. Tādējādi daļiņas ir pilnas ar enerģiju, un tāpēc tās saduras viena ar otru, un galu galā tās kļūst tik tālu viena no otras, ka pārvēršas par gāzi.

Kas notiek mehāniski

Iztvaikošana ir virsmas process: tikai molekulas, kas atrodas pie šķidruma virsmas, var tieši pāriet gāzes fāzē. Šo pāreju nosaka molekulu kustības enerģija un apkārtējā gaisa īpašības. Jo vairāk enerģijas (piem., siltums), jo lielāka iespēja, ka atsevišķa molekula pārvar piesaisti un atstāj šķidrumu.

Svarīgi jēdzieni:

  • Tvaiku spiediens — spiediens, ko rada šķidruma tvaiki pie noteiktas temperatūras. Kad ārējais spiediens ir augsts, molekulām grūtāk pāriet gāzē.
  • Satura stāvoklis (dinamiskais līdzsvars) — slēgtā traukā iztvaikošana sākas līdz brīdim, kad gaisa tvaikos koncentrācija sasniedz līdzsvaru ar šķidruma virsmu; tad iztvaikošanas un kondensācijas ātrumi vienādojas.
  • Siltuma patēriņš (latentā siltuma) — iztvaikošanai nepieciešama enerģija (siltuma patēriņš), kas padara virsmas dzesēšanas efektu (piem., sviedri aukstina ādu, jo siltums tiek patērēts, lai ūdens iztvaikotu).

Faktori, kas ietekmē iztvaikošanas ātrumu

  • Temperatūra — augstāka temperatūra palielina molekulu kinētisko enerģiju un iztvaikošanas ātrumu.
  • Virsmas laukums — lielāka virsma nozīmē vairāk molekulu, kas var izkļūt gaisā, tādēļ ātrāk izžūst.
  • Gaisa mitrums — mitrākā gaisā iztvaikošana palēninās, jo tvaiku koncentrācija jau ir augsta.
  • Gaisa plūsma/vējš — kustīgs gaiss ātrāk aiznes tvaikus no virsmas, paātrinot iztvaikošanu.
  • Atmosfēras spiediens — zemāks spiediens (piem., kalnos) samazina virsmas piesaisti un veicina iztvaikošanu; tas ietekmē arī vārīšanos (ūdens vārās zemākā temperatūrā).

Atšķirība starp iztvaikošanu un vārīšanos

  • Iztvaikošana notiek tikai pie virsmas un var ritēt pie jebkuras temperatūras (līdzsvara apstākļi un ātrums atšķiras).
  • Vārīšanās ir fāzes pāreja, kurā šķidruma tvaika spiediens kļūst vienāds ar apkārtējo spiedienu, un burbuļi rodas šķidruma iekšienē — process norisinās visā šķidruma apjomā.
  • Vārīšanās notiek konkrētā temperatūrā (vārīšanās temperatūra), kas mainās atkarībā no spiediena; iztvaikošana nav ierobežota ar vienu temperatūru.

Praktiski piemēri un nozīme

Iztvaikošana ir redzama ikdienā: ūdens žūst pēc mazgāšanas, svīšana atdzesē ķermeni, ūdens iztvaikošana no augsnes un ezeriem ietekmē klimatu un ūdens apriti. Industriāli to izmanto žāvēšanā, atdzesēšanā (dzesēšanas torņi) un daļā destilācijas procesu.

Kopsavilkums

Iztvaikošana ir virsmas fāzes pāreja no šķidruma uz gāzi, kas parasti nenoved pie burbuļu veidošanās šķidruma iekšienē — tas atšķir šo procesu no vārīšanās. Procesu nosaka molekulāra kustība, molekulas enerģija un apkārtējās vides apstākļi; pretējā procesa forma ir kondensācija.