Hvorfor fordamper vann som ikke koker?

[DesertGlow]

Mine kjemikunnskaper er ikke de beste, så derfor tar jeg sjansen på å stille et spørsmål som jeg kom til å tenke på i dag: Hvorfor fordamper vann som holder under 100 grader C?

 

Som kjent fryser vann ved 0, og det koker/fordamper ved 100 grader - mens det skal være flytende ved ~0-100 grader.

 

Men hvorfor fordamper vannet inne i huset, eller fra havet for den saks skyld? Det holder langt fra 100 grader....

[Gunfreak]

har lurt litt på det selv, tror det har noe med at det holder med at 1 enkel vann molekyl får nok energi for å løsrive seg fra vesken..

[esa]

har lurt litt på det selv, tror det har noe med at det holder med at 1 enkel vann molekyl får nok energi for å løsrive seg fra vesken..

6004568[/snapback]

 

det er noe sånt ja...

 

esa

[Feynman]

Mine kjemikunnskaper er ikke de beste, så derfor tar jeg sjansen på å stille et spørsmål som jeg kom til å tenke på i dag: Hvorfor fordamper vann som holder under 100 grader C?

6004410[/snapback]

Du trenger kunnskaper i termodynamikk

 

Hvis du har et system der du har vann i flytende form og en gassblanding (luft) vil vann gå over i gassform. Noe vanndamp vil også bli flytende vann, men fordampningen er større helt til den relative fuktigheten er på 100%. Da vil tilstandsskiftene være like.

 

Da det skal svært mye vann til å økte den relative fuktigheten i f.eks. et helt hus vil det hele tiden fordampe vann. Hvis du henger en t-skjorte til tørk vil du merke forskjellen; på utsiden tørker den raskt, men på innsiden vil den være bløt lengre.

 

Den relative fuktigheten er avhengig av temperatur. Derfor tørker klær raskere når det er varmt.

[esa]

Everything is either a Solid, Liquid, or Gas. However there is something called plasma, which is considered the "forth state of matter". Having no real state (Solid, Liquid, or Gas; the three states of matter) it behaves like a gaseous liquid with solid chunks; being like a flow of ions. They use something called Ionic Propulsion for space crafts, used in long-distant voyages. I describe how it works in the Alt Innom Rocketry page, from my 'Rocket_Project' (top of page 2).

 

P.S. Sorry about the english, but I don't know how to describe it in norwegian...

 

esa

[kyrsjo]

Mine kjemikunnskaper er ikke de beste, så derfor tar jeg sjansen på å stille et spørsmål som jeg kom til å tenke på i dag: Hvorfor fordamper vann som holder under 100 grader C?

6004410[/snapback]

Du trenger kunnskaper i termodynamikk

 

Hvis du har et system der du har vann i flytende form og en gassblanding (luft) vil vann gå over i gassform. Noe vanndamp vil også bli flytende vann, men fordampningen er større helt til den relative fuktigheten er på 100%. Da vil tilstandsskiftene være like.

 

Da det skal svært mye vann til å økte den relative fuktigheten i f.eks. et helt hus vil det hele tiden fordampe vann. Hvis du henger en t-skjorte til tørk vil du merke forskjellen; på utsiden tørker den raskt, men på innsiden vil den være bløt lengre.

 

Den relative fuktigheten er avhengig av temperatur. Derfor tørker klær raskere når det er varmt.

6005735[/snapback]

 

Sant. Du kan (så vidt jeg vet i allefall) beskrive det som en kjemisk likevekt, hvor vannet (og vannets overflate og temperatur) inngår på den ene siden, og luften med sin temperatur og relative fuktighet på andre siden.

 

Så lenge luftens relative fuktighet er mindre enn 100%, så vil vann fordampe. Er den større enn 100% (er det mulig?) så vil du få kondensasjon. Relativ luftfuktighet er avhengig av absolutt luftfuktighet (liter vann pr. m³ luft eller noe) - des høyere temperatur, des lavere relativ luftfuktighet med samme absolutte luftfuktighet og vise versa. Dette er grunnen til at dersom du kjøler ned noe eller tar noe kaldt inn i et varmt rom, så får du kondensasjon - denne kalde tingen kjøler ned lufta rundt seg slik at vannet i denne lufta "faller ut".

 

Høyere temperatur og større overflateareal vil også påskynde utvekslingen.

 

Forenklet kan man se på det slik: I en væske med T > 0°K, vil alle molekylene ha en bevegelsesenergi. Disse molekylene kan sprette mot hverandre, og slik overføre energi.

 

La oss nå tenke oss at ganske nære overflaten treffer flere vannmolekyler "undersiden" av et annet vannmolekyl slik at det får en temmelig bra hastighet oppover (og dermed en høy energi). Dersom denne energien er høy nok, vil dette molekyle kunne rive seg løs fra de kreftene som holder vannet sammen, og gå over i gassfase. På samme måten vil vann i gassfase kunne ha lite energi pga. kolisjoner etc., og derfor "falle inn i" vannet om det skulle treffe det (eller en vegg eller metallplate eller noe). Dersom det er lite vann i lufta (mer presist: dersom den relative luftfuktigheten er høy) så vil det statistisk sett løsrive seg flere vannmolekyler fra vannet som farer ut i lufta, enn den motsatte prosessen. Og vise versa.

 

Oj. Man kommer faktisk skremmende langt med litt logikk + litt forkunnskaper...

[Torbjørn]

har lurt litt på det selv, tror det har noe med at det holder med at 1 enkel vann molekyl får nok energi for å løsrive seg fra vesken..

6004568[/snapback]

 

Dette er helt riktig!

 

Forenklet kan man se på det slik: I en væske med T > 0°K, vil alle molekylene ha en bevegelsesenergi. Disse molekylene kan sprette mot hverandre, og slik overføre energi.

6007259[/snapback]

 

Avhengig av hva du mener med en er det du sier riktig eller galt. Det kan uansett med fordeles tillegges følgende:

 

Molekylene vil til en hver tid ha en fordeling av forskjellige bevegelsesmengder. Totalsummen av disse gir det som måles som temperatur. Det vil alltid være noen med mye høyere hastigheter og noen med mye lavere hastigheter enn gjennomsnittet. F.eks hvis noen nettopp har kollidert og dyttet på et annet f.eks

 

Innenfor rimelige forhold vil det alltid være en andel molekyler blant de med høyest hastighet som har høy nok fart til å slippe ut.

 

Definisjonen av kokepunkt er direkte koblet til dette - kokepunktet er det punktet hvor temperaturen tilsier en gjennomsnitts bevegelse per molekyl som er akkurat stor nok til å "slippe ut". Man kobler også begrepet "damptrykk" direkte til disse betraktningene. Uten at "damp" er koblet til H2O på noen som helst måte i det begrepet.

[Frijazz]

Is kan også gå rett over til vann, kalt sublimasjon.

 

Red: Is kan gå rett over til damp.

Endret 29. april 2006 av Frijazz

[JBlack]

Is kan også gå rett over til vann, kalt sublimasjon.

6008142[/snapback]

Du mener rett over til damp.

Edit: Sublimasjonsskrivere har blekk i fast form, som fordampes rett over på papiret ved utskrift.

 

Men til hovedspørmålet, så er jeg fristet til å spørre, hvorfor skulle vann ikke fordampe bare fordi det ikke koker?

 

Saken er jo den at vann ikke har et absolutt "grep" på samtlige molekyler, og noen molekyler vil slippe unna. For at vann ikke skal fordampe, så må vannets "grep" om de enkelte molekylene være så kraftig at sansynligheten for at et molekyl spontant skal få nok energi til å slippe vekk, være lik null.

Endret 29. april 2006 av JBlack

[kyrsjo]

har lurt litt på det selv, tror det har noe med at det holder med at 1 enkel vann molekyl får nok energi for å løsrive seg fra vesken..

6004568[/snapback]

 

Dette er helt riktig!

 

Forenklet kan man se på det slik: I en væske med T > 0°K, vil alle molekylene ha en bevegelsesenergi. Disse molekylene kan sprette mot hverandre, og slik overføre energi.

6007259[/snapback]

 

Avhengig av hva du mener med en er det du sier riktig eller galt. Det kan uansett med fordeles tillegges følgende:

 

Molekylene vil til en hver tid ha en fordeling av forskjellige bevegelsesmengder. Totalsummen av disse gir det som måles som temperatur. Det vil alltid være noen med mye høyere hastigheter og noen med mye lavere hastigheter enn gjennomsnittet. F.eks hvis noen nettopp har kollidert og dyttet på et annet f.eks

 

Innenfor rimelige forhold vil det alltid være en andel molekyler blant de med høyest hastighet som har høy nok fart til å slippe ut.

 

Definisjonen av kokepunkt er direkte koblet til dette - kokepunktet er det punktet hvor temperaturen tilsier en gjennomsnitts bevegelse per molekyl som er akkurat stor nok til å "slippe ut". Man kobler også begrepet "damptrykk" direkte til disse betraktningene. Uten at "damp" er koblet til H2O på noen som helst måte i det begrepet.

6007845[/snapback]

 

Ok. Viste ikke at temperatur ble knyttet til summen av bevegelsesmengde. Men er det da snakk om summen av absoluttverdiene til bevegelsesmengdene?

 

Is kan også gå rett over til vann, kalt sublimasjon.

6008142[/snapback]

 

Er ikke sublimasjon direkte overgang fra gass til fast stoff?

[Frijazz]

Er ikke sublimasjon direkte overgang fra gass til fast stoff?

6008704[/snapback]

Prosessen går begge veier.

[kyrsjo]

Er ikke sublimasjon direkte overgang fra gass til fast stoff?

6008704[/snapback]

Prosessen går begge veier.

6008880[/snapback]

 

Ok. Men væske <-> gass og væske <-> solid er vel neppe sublimasjon - sublimasjon er vel at du "hopper over et trinn"?

 

Jeg er langt i fra noen ekspert i termodynamikk, men det er spennende!

[Frijazz]

Riktig, sublimasjon er når det hoppes over et trinn.

Jeg kan svært lite om teorien bak dette, men det er flere prosesser knyttet til massebalansen i isbreer som er knyttet til sublimasjon.

Endret 29. april 2006 av Frijazz

[Blåbær]

Kan si det litt enklere: Gjennomsnittstempen er kanskje 50 grader men enkelte av vannmolekylene kan godt ha over 100 grader slik at de fordamper.

[theDurkan]

Tillegsspørsmål; er det mulig at vannet blir varmere enn 100grader? Eller er det helt fysisk umulig?

[Frijazz]

Tillegsspørsmål; er det mulig at vannet blir varmere enn 100grader? Eller er det helt fysisk umulig?

6009229[/snapback]

Ved økt trykk vil kokepunktet også øke. Det er slikt overoppvarmet vann som blant annet skaper hydrotermale mineralganger i fjellet.

[Feynman]

Tillegsspørsmål; er det mulig at vannet blir varmere enn 100grader? Eller er det helt fysisk umulig?

6009229[/snapback]

Så lenge atomsfære trykket er større en 1 atmosfære går det hel fint. Er det lavere vil vannet kokoe før det blir 100 grader.

[Zethyr]

Sterilt vann i en helt glatt beholder kan fint ha høyere temperatur enn 100°C ved 1 atmotsæres trykk. Det er da snakk om 0-30°C sånn ca. som man kan ha ekstra uten komplikasjoner.

 

Ok. Viste ikke at temperatur ble knyttet til summen av bevegelsesmengde. Men er det da snakk om summen av absoluttverdiene til bevegelsesmengdene?

Forøvrig er vel ikke summen av absoluttverdien av bevegelsesmengden, men heller snittet av absoluttverdien av den kinetiske energien til hvert molekyl, man oftest opererer med dersom man skal finne en kobling mellom temperatur og bevegelse hos hver enkelt molekyl.

Bevelgelsesmengde og kinetisk energi kan jo kobles sammen, men det er mest vanlig å bruke kinetisk energi.

som vi vet:

3/2 k T = 1/2 m v²

 

Ellers har wikipedia en fin artikkel for å utdype

Endret 29. april 2006 av Zethyr

[abraxa]

Riktig, sublimasjon er når det hoppes over et trinn.

Jeg kan svært lite om teorien bak dette, men det er flere prosesser knyttet til massebalansen i isbreer som er knyttet til sublimasjon.

6009006[/snapback]

 

For vann (og alle andre stoffer for den slags skyld) kan man lage et såkalt fase-diagram som beskriver tilstanden til stoffet ved forskjellige trykk, temperatur, etc. Under har jeg googlet fram et fasediagram for vann med trykk/temperatur på aksene:

Kilde

 

Som man kan se er det mulig å gå fra fast form til gass uten å være innom væskefase. 1 atmosfære er vel 10e5 Pa hvis jeg husker rett?

 

Fasediagram er mye brukt i oljeindustrien, blant annet ved rørtransport av olje og gass.

[Zethyr]

1 atm = 101 325 pascals i følge google