2.13: Вода - Тепло випаровування
- Page ID
- 4966
- Поясніть, як теплота випаровування пов'язана з температурою кипіння води
Вода в рідкому вигляді має незвично високу температуру кипіння, значення, близьке до 100° C В результаті мережі водневого зв'язку, присутньої між молекулами води, для перетворення одного грама рідкої води в водяну пару, потрібна висока витрата енергії, яка називається теплом випаровування. Вода має значення теплоти пароутворення 40,65 кДж/моль. Для здійснення цієї зміни води потрібна значна кількість теплової енергії (586 калорій). Цей процес відбувається на поверхні води. У міру нагрівання рідкої води водневий зв'язок ускладнює відокремлення молекул води один від одного, що потрібно для того, щоб вона увійшла в свою газоподібну фазу (пар). Як результат, вода діє як радіатор або тепловий резервуар, і для кипіння потрібно набагато більше тепла, ніж рідина, така як етанол (зерновий спирт), водневий зв'язок з іншими молекулами етанолу слабкіший, ніж водневий зв'язок води. Зрештою, коли вода досягає температури кипіння 100° Цельсія (212° за Фаренгейтом), тепло здатне розірвати водневі зв'язки між молекулами води, а кінетична енергія (рух) між молекулами води дозволяє їм виходити з рідини як газ. Навіть коли нижче температури кипіння, окремі молекули води набувають достатньо енергії один від одного, так що деякі молекули поверхневої води можуть виходити і випаровуватися; цей процес відомий як випаровування.
![зображення](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/29012/figure-14-06-01.jpeg)
Той факт, що водневі зв'язки потрібно розірвати, щоб вода випарувалася, означає, що в процесі використовується значна кількість енергії. У міру випаровування води енергія забирається процесом, охолоджуючи середовище, де відбувається випаровування. У багатьох живих організмах, включаючи людину, випаровування поту, що становить 90 відсотків води, дозволяє організму охолодитися, щоб можна було підтримувати гомеостаз температури тіла.
Ключові моменти
- Дисоціація рідких молекул води, яка змінює речовину на газ, вимагає великої кількості енергії.
- Температура кипіння води - це температура, при якій достатньо енергії для розриву водневих зв'язків між молекулами води.
- Вода перетворюється з рідкої форми в газоподібну форму (пар) при досягненні тепла випаровування.
- Випаровування поту (в основному води) відводить тепло з поверхні шкіри, охолоджуючи організм.
Ключові умови
- теплота випаровування: енергія, необхідна для перетворення заданої кількості речовини з рідини в газ при заданому тиску (часто атмосферному тиску).