Отличие кипения от испарения кратко

Обновлено: 07.07.2024

На первый взгляд процессы испарения и кипения очень схожи, ведь и то и другое приводит к переходу вещества в парообразное состояние. В действительности, между этими процессами есть существенная разница, которую можно понять, детально разобравшись в вопросе.

Испарением называют парообразование, происходящее с поверхности какой-либо жидкости. Кипение - это парообразование внутри структуры жидкости.

Подробнее о том, чем отличается кипение от испарения, поговорим в статье.

Что такое пароообразование?

Парообразованием называют изменение капельными жидкостями агрегатного состояния, в результате чего они из жидкости превращаются в пар.

Если этот процесс происходит на поверхности воды, то он называется испарением. Когда он затрагивает весь объём, то происходит кипение, для чего нужно поддерживать конкретную температуру и давление насыщенного пара.

Определение видов

Рассмотрим определения процессов кипения и испарения.

Кипение

Кипение — это процесс, происходящий внутри объёма жидкости. При комнатной t вода крайне насыщена воздухом, но в ней присутствуют пузырьки, свидетельствующие о наличии газа.

При нагревании он будет выделяться на стенки и дно сосуда. Это приводит к формированию воздушных пузырьков, а, находящаяся в них жидкость, начнёт испаряться, если давление пара станет больше давления газа, находящегося в пузырьках.

В процессе нагревания, наполненные паром пузырьки расширяются, что приводит к их всплыванию на поверхность. При кипении в жидкости всё время формируются пузырьки пара, через которые она испаряется. Для этого нужна определённая температура и давление.

При достижении температуры кипения молекулы начинают наращивать и поглощать тепловую энергию и энергию движения тела. Это приводит к увеличению скорости испарения, которое будет происходить, пока воздушные массы остаются насыщенными.

Если давление внешней среды приравняется к внутреннему молекулярному давлению жидкости, начнет происходить кипение, сопровождающееся преобразованием воды в пар.

Кипение бывает двух видов:

Пузырьковое. Пузырьковое кипение заключается во время от времени появляющихся и увеличивающихся пузырьках. Если этот процесс происходит медленно, то они наполняются паром. Их увеличение в размерах происходит за счёт быстрого испарения жидкости, что провоцирует их всплытие и образование пара.
Плёночное. Плёночное кипение возникает, когда некоторые пузырьки сливаются вместе до определённой критической отметки. Это приводит к формированию сплошного слоя пара, который время от времени прорывается в тело жидкости.

Испарение

Испарение — процесс спонтанный, происходящий при температуре 20 — 25°C и спровоцированный перемещением высокоэнергетических молекул, переходящих в воздушную массу.

Находясь в жидкости, молекулы обладают некоторой степенью свободы и определённым количеством энергии движения тела, побуждающей их переходить в газовую фазу, справляясь со сдерживающим их напряжением. Переходят из жидкой в газообразную фазу молекулы, находящиеся на поверхности, так как им для этого нужно мало энергии.

Однако это доступно и молекулам, располагающимся глубже в структуре жидкости, при условии, что у них есть достаточная для этого энергия движения тела, позволяющая преодолеть сопротивление поверхности и не сталкиваться с другими молекулами, находящимися внутри.

Испарение будет происходить, пока, находящийся над жидкой средой, воздух будет оставаться ненасыщенным.

Только в этом случае воздух примет молекулы паров, поглощающие тепловую энергию. В результате процесса испарения происходит снижение температуры той части жидкости, которая не преобразуется в пар.

Испарение становится возможным благодаря следующим особенностям молекулярной структуры жидкости:

молекулы расположены очень близко одна к другой;
отсутствует привязка молекул к каким-либо центрам, что позволяет им свободно перемещаться по всему телу жидкости;
существуют силы притяжения, связывающие молекулы между собой;
молекулы всё время находятся недалеко от собственного положения равновесия.

Чтобы произошло испарение, необходимо выполнить одно важное условие: накопление молекулами энергии движении тела, которая будет выше их связи другими молекулами в структуре жидкости. Это позволит им вылетать с поверхности и образовывать над ней пар.

Однако для молекул характерно хаотичное движение, в результате которого они возвращаются в жидкое состояние, а часть из них теряется безвозвратно. Оставшиеся в структуре тела жидкости молекулы характеризуются сокращением средних показателей энергия движения тела, что приведёт к снижению температуры.

В чем разница между процессами?

Есть отличия между этими двумя процессами. Если испарение — это парообразование, происходящее при комнатной температуре, то кипением называют преобразование воды в пар при достижении температуры кипения. Эта температура будет постоянной на протяжении всего процесса кипения.

При парообразовании, происходящем на поверхности воды, расположенные там молекулы участвуют в этой процедуре наибольшую часть времени.

Основное отличие этих процессов состоит в том, что для кипения свойственно поддержание постоянной температуры, в результате чего происходит газообразование, а испарение — это спонтанный, а не принудительный процесс, поддерживаемый изменением давления или температуры.

Кипение считают массовым явлением, происходящим во всём теле жидкости, в то время как, испарение затрагивает исключительно поверхностные молекулы. Кипячение приводит к образованию пузырьков во внутренней структуре, откуда они поднимаются и преобразуются в газ.

Что общего?

Сходства заключаются в следующем:

происходит преобразование воды из жидкого состояния в газообразное;
сокращается объём тела жидкости;
часть молекул безвозвратно теряется;
происходит отрыв молекул с наибольшей энергией движения тела.

Таблица сходств и различий

Рассмотрим таблицу, в которой наглядно показано сравнение и разница между процессами.

Параметры	Испарение	Кипение
Температура окружающей среды	Комнатная	Температура кипения, характерная для конкретной жидкости
Температура жидкости	Сокращается по мере испарения	Остаётся постоянной на протяжении всего процесса
Источник энергии	Поставляется окружающей средой	Необходим дополнительно для нагрева
Газообразование	Не образуются пузырьки	Формируются пузырьки из-за выделения газа
Где происходит	Происходит на поверхности жидкости	Происходит в структуре жидкости

Заключение

Понимая разницу процессами кипения и испарения, можно их наблюдать и исследовать, занимаясь изучением основ физики и механизмов преобразования воды из жидкого состояния в парообразное.

Разница между испарением и кипением - Разница Между

Содержание:

Основная разница - испарение против кипения

И испарение, и кипение являются методами испарения, обнаруживаемыми в жидкостях. Они отличаются друг от друга из-за скорости и состояния испарения. Испарение - это испарение жидкости при комнатной температуре в то время как кипение относится к испарению жидкости при нагревании до точки кипения, Это главное отличие между испарением и кипением.

Что такое испарение

Это спонтанный процесс, который происходит при комнатной температуре из-за движения высокоэнергетических молекул жидкости, выходящих в воздух. Молекулы в жидкости обладают определенной степенью свободы движения и обладают разным количеством кинетической энергии. Поэтому молекулы с большим количеством кинетической энергии имеют тенденцию уходить в газовую фазу, преодолевая напряжения, которые могут сдерживать их. Обычно молекулы, которые испаряются, находятся на поверхности жидкости, поскольку им требуется небольшое количество энергии для выхода из жидкой фазы. Однако меньший процент молекул, находящихся глубже в жидкости, может испаряться при условии, что они имеют достаточное количество кинетической энергии, чтобы пройти через поверхность жидкости, избегая столкновений внутри жидкости.

Испарение происходит до тех пор, пока воздух над жидкостью остается ненасыщенным. Это означает, что воздух над жидкостью должен быть способен принимать поступающие молекулы паров жидкости. Эти молекулы поглощают тепловую энергию жидкости, которая преобразуется в их кинетическую энергию. Следовательно, при испарении молекул жидкости температура остальной части тела жидкости снижается.

Что такое кипячение

Этот процесс происходит при постоянной температуре, и температура остается постоянной, пока все жидкое тело не изменится в парообразную форму. В отличие от испарения, все жидкое тело участвует в процессе кипения.

Разница между испарением и кипением

Определение

выпаривание процесс испарения жидкости при комнатной температуре

кипение процесс испарения жидкости при температуре кипения жидкости.

Вклад температуры

выпаривание происходит при любой заданной температуре.

кипение происходит только при температуре кипения жидкости, и эта температура остается постоянной от начала до конца процесса кипения

Поведение жидких молекул

выпаривание происходит в основном на поверхности жидкости. Поэтому поверхностные молекулы принимают участие в этом процессе большую часть времени.

кипение происходит по всей жидкости.

Влияние на объем жидкости тела

когда испарение происходит, температура жидкого тела уменьшается.

Температура остается постоянной на протяжении кипение процесс.

Качество воздуха над жидкой фазой

выпаривание происходит до тех пор, пока воздух над жидкостью остается ненасыщенным.

кипение происходит, когда внутреннее давление жидкости равно внешнему давлению (атмосферное давление).

Вода, как и любое вещество на нашей планете, может находится в трех состояниях:

газообразном;
жидком;
твердом.

Кипение и испарение – два физических процесса, при которых вода из жидкого состояния превращается в газообразное. Этот процесс преобразования воды в физике имеет название парообразования.
Испарение – физическое преобразование воды из жидкого состояния в газообразное. Оно протекает исключительно на ее поверхности. Оно существует всегда, и не зависит от температурных параметров. Испарение обусловлено превышением кинетической энергии отдельных молекул верхнего слоя воды над силами, которые связывают их с остальными молекулами. Отдельные молекулы воды, которые вылетели с ее поверхности в воздух, образуют пар.
При испарении происходит процесс понижения температуры воды. Молекулы, имеющие самый высокий уровень кинетической энергии вылетают, а в остальных уменьшается скорость движения. Этот процесс имеет название испарительное охлаждение.
Скорость испарения зависит от:

температуры воды;
величины параметров внешнего пространства;
площади поверхности.

Кипение — интенсивный физический процесс преобразования воды из жидкого в газообразное состояние. Он происходит в следствие преобразования всего ее объема. Кипение происходит лишь под воздействием высокой температуры и требует бесперебойного притока тепла. Величина температуры кипения у воды составляет 100 о С (при нормальном давлении атмосферы). При понижении атмосферного давления температура кипения соответственно уменьшается. При этом формируются и растут пузырьки газов, которые в ней растворены. В них происходит испарение воды. Когда весь объем жидкости достигает температуры кипения, пузырьки пара поднимаются на поверхность и лопаются. При этом пар, который они содержат, уходит в воздух. При кипении воды одновременно происходит и процесс испарения из ее поверхности.

Испарение - это процесс фазового перехода, при котором вещество меняет свое состояние от жидкого к паровому. Это может происходить двумя способами: испарением и кипячением. Процесс испарения включает в себя фазовый переход при температуре ниже температуры кипения. С другой стороны, кипение вещества происходит при температуре кипения, которая может варьироваться в зависимости от изменения давления окружающей среды.

Вода кипит при 100 ° C, и температура не повышается, даже если к ней постоянно подается тепло. В отличие от этого, скорость испарения зависит от площади поверхности, в том смысле, что чем больше площадь, тем быстрее будет процесс. Давайте посмотрим на статью, представленную ниже, которая упрощает разницу между кипением и испарением.

Сравнительная таблица

Основа для сравнения	кипение	выпаривание
Имея в виду	Кипение подразумевает процесс испарения, при котором жидкость непрерывно нагревается и превращается в газ.	Испарение - это естественный процесс, при котором жидкость меняет свою форму на газ из-за повышения температуры или давления.
явление	насыпной	поверхность
Требуемая температура	Происходит только при температуре кипения.	Происходит при любой температуре.
Пузыри	Образует пузыри	Не образует пузырьков.
энергии	Источник энергии не требуется.	Энергия поставляется окружающими.
Температура жидкости	Остается постоянным	Сокращает

Определение кипения

Кипение - это физическое изменение и тип быстрого испарения, при котором жидкость превращается в пар, когда она постоянно нагревается до такой температуры, что давление пара жидкости такое же, как внешнее давление, оказываемое окружающим.

Температура, при которой начинается кипение, называется температурой кипения. Это зависит от давления, оказываемого на жидкость, т.е. чем больше давление, тем выше будет температура кипения. В процессе кипения, когда молекулы вещества настолько распространены, что оно может изменить свое состояние, образуются пузырьки и начинается кипение.

В этом процессе, когда мы нагреваем жидкость, давление пара возрастает, пока оно не станет равным атмосферному давлению. После этого в жидкости будет происходить образование пузырьков, которые будут перемещаться на поверхность и взрываться, что приведет к выделению газа. Даже если мы добавим больше тепла к жидкости, температура кипения будет такой же.

Определение испарения

Процесс, в котором элемент или соединение переводится из жидкого состояния в газообразное состояние из-за повышения температуры и / или давления, известен как испарение. Процесс может быть использован для отделения твердого вещества, растворенного в жидкости, такого как соль, растворенная в воде. Это поверхностное явление, то есть оно происходит от поверхности жидкости в пар.

Тепловая энергия является основным требованием для испарения, то есть для разделения связей, которые удерживают молекулы воды вместе. Таким образом, вода медленно испаряется в точке замерзания.

Испарение в значительной степени зависит от температуры и количества воды, присутствующей в водоеме, т.е. чем выше температура и чем больше воды, тем выше будет скорость испарения. Процесс может происходить как в естественной, так и в искусственной среде.

Основные различия между кипением и испарением

Приведенные ниже пункты заслуживают внимания, поскольку они объясняют разницу между кипением и испарением:

Кипение относится к процессу испарения, при котором жидкое состояние превращается в газообразное состояние с определенной температурой кипения. Напротив, испарение определяется как естественный процесс, при котором повышение температуры и / или давления превращает жидкость в газ.
Кипение является массовым явлением в том смысле, что оно происходит во всей жидкости. И наоборот, испарение - это поверхностные явления, которые происходят только на поверхности жидкости.
Кипение жидкости происходит только при температуре кипения этой жидкости, то есть только при определенной температуре. В отличие от этого процесс испарения может происходить при любой температуре.
При кипении пузырьки образуются внутри жидкости, затем они поднимаются и превращаются в газ, тогда как в процессе испарения пузырьки не образуются.
В то время как источник энергии требуется в процессе кипения, энергия испарения обеспечивается окружающими.
При кипении температура жидкости остается неизменной, тогда как в случае испарения температура жидкости имеет тенденцию к снижению.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что кипение является более быстрым процессом по сравнению с испарением, так как молекулы жидкости движутся быстрее при кипении, чем в процессе испарения. В то время как кипячение производит тепло и не вызывает охлаждения жидкости, испарение приводит к охлаждению жидкости.

Читайте также: