Garavimas – apibrėžimas ir kaip skystis virsta dujomis
Garavimas – procesas, kai skystis virsta dujomis neformuojant burbuliukams skysčio tūryje. Jei susidaro burbuliukai visame tūryje, kalbame apie virimą, o ne apie garavimą.
Kaip tai vyksta
Garavimo pagrindas – molekulinis judėjimas. Kai skysčio molekulės įgauna daugiau energijos, jos juda greičiau. Kai dalelės prie pat paviršiaus turi pakankamai kinetinės energijos, jos įveikia tarpmolekulinius traukos jėgas ir „pabėga“ iš paviršiaus kaip dujos. Garavimas vyksta tik iš paviršiaus, todėl skystis gali garuoti ir esant žemesnei temperatūrai negu virimo taškas.
Dinaminė pusiausvyra ir kondensacija
Garams kaupantis virš skysčio paviršiaus susidaro garų slėgis (garų įtempimas). Jei ore esančių garų kiekis didėja, dalis garų vėl virsta skysčiu – tai yra kondensacija. Kai garavimo ir kondensacijos procesai vyksta vienodu greičiu, pasiekiama dinaminė pusiausvyra (saturacija).
Veiksniai, lemiantys garavimo greitį
- Temperatūra: aukštesnė temperatūra didina molekulių kinetinę energiją ir pagreitina garavimą.
- Paviršiaus plotas: didesnis paviršiaus plotas reiškia daugiau molekulių, galinčių išsilaisvinti – todėl plėvelei, lašeliams garuoti trunka trumpiau.
- Oro drėgnumas: drėgnas oras (artimas prisotinimui) lėtina garavimą, nes kondensacija vyks greičiau.
- Oro judėjimas: vėjas ar oro srautas nuolatos pašalina susidariusius garus, todėl skatinamas tolesnis garavimas.
- Slėgis: žemesnis atmosferos slėgis palankesnis garavimui (pvz., aukštai kalnuose vanduo garuoja greičiau).
- Skysčio charakteristikos: skysčio volatiliškumas ir paviršiaus įtempimas veikia, kaip lengvai molekulės palieka paviršių.
Praktiniai pavyzdžiai ir reikšmė
Pavyzdžiui, vanduo, paliktas dubenyje, pamažu išnyks: vanduo išgaruoja į vandens garus – dujinę vandens fazę. Vandens garai maišosi su oru ir vėliau gali kondensuotis debesyse ar ant paviršių. Garavimas yra svarbi vandens ciklo dalis (evaporacija, evapotranspiracija), jis taip pat leidžia kūnui vėsti per prakaitavimą – išgaravus vandeniui nuo odos paviršiaus, šiluma pasišalina kartu su latentine garavimo šiluma.
Skirtumas tarp garavimo ir virimo
- Garavimas: vyksta tik ant paviršiaus, gali vykti bet kurioje temperatūroje (tik skirtingu greičiu), nėra burbuliukų skysčio tūryje.
- Virimas: vyksta visame skysčio tūryje, susidaro burbuliukai ir reikalinga tokia temperatūra, kai skysčio garų slėgis tampa lygus arba didesnis už aplinkos slėgį.
Taikymo sritys
Garavimas ir jo sąvokos yra plačiai taikomos: skalbinių džiovinimas, drėgmės valdymas patalpose, aušinimo bokštai, distiliacija, maisto ir farmacijos pramonė (džiovinimas, koncentravimas), meteorologija ir ekologija. Inžinerijoje garavimas taip pat svarbus šilumos mainams ir šilumos siurblių procesuose.
Santrauka: garavimas – natūralus ir plačiai paplitęs skysčio pereinimas į dujinę fazę, vykstantis paviršiuje be burbuliukų. Jo greitį lemia temperatūra, paviršiaus plotas, drėgnumas, oro judėjimas, slėgis ir pačio skysčio savybės; procesas turi didelę reikšmę tiek gamtoje, tiek technologijose.
Paprastas paveikslėlis, paaiškinantis vandens garavimą, nors realiame gyvenime vandens nematyti, o tik garai.
Garinimo tvenkiniai Kamarge (Pietų Prancūzija): Jei visas sūriame vandenyje esantis vanduo išgaruoja, druska lieka.
Garavimo ir virimo skirtumai
Garavimo metu tik šalia skysčio paviršiaus esančios molekulės keičiasi iš skysčio į garus. Virimo metu skysčio viduje esančios molekulės taip pat virsta garais. Dėl šios priežasties garavimo metu burbuliukai nesusidaro, o verdant jie susidaro.
Garavimas gali vykti bet kokioje temperatūroje, o virimas - tik tam tikroje temperatūroje, vadinamoje virimo temperatūra. Garavimas vyksta lėtai, o virimas - greitai.
Garavimo greitis
Kai kurie skysčiai garuoja greičiau nei kiti. Yra daug veiksnių, kurie turi įtakos garavimo greičiui.
Garavimo greitis priklauso nuo skysčio atviro paviršiaus ploto (didėjant jis didėja greičiau), aplinkos drėgmės (didėjant ji lėtėja), vėjo (didėjant jis didėja greičiau) ir temperatūros (didėjant ji didėja greičiau).
Aukštos virimo temperatūros skysčiai (tie, kurie verda labai aukštoje temperatūroje) garuoja lėčiau nei žemesnės virimo temperatūros skysčiai.
Garavimas yra labai svarbi vandens ciklo dalis.
Susiję puslapiai
- Virimas
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra garinimas?
A: Garavimas - tai procesas, kai skystis virsta dujomis, skysčio viduje nesusidarant burbuliukams.
K: Kaip atskirti garavimą nuo virimo?
A: Jei proceso metu susidaro burbuliukai, tai yra virimas. Priešingu atveju tai yra garavimas.
K: Ar galite pateikti garavimo pavyzdį?
Atsakymas: Taip, jei paliksime vandenį dubenyje, jis lėtai išnyks, nes garuos į vandens garus.
K: Kas yra vandens dujinė fazė?
A: Vandens dujinė fazė yra vandens garai.
K: Kas yra garavimo priešingybė?
Atsakymas: Garavimui priešingas reiškinys yra kondensacija.
K: Kas vyksta su skysčio molekulėmis, kai jis kaitinamas?
A: Kai skystis kaitinamas, molekulės juda greičiau ir įgauna energijos, todėl susiduria viena su kita.
K: Dėl ko skystyje susidaro dujos?
A: Dėl skysčio molekulių susidūrimų jos taip nutolsta viena nuo kitos, kad tampa dujomis.
