Почему спирт испаряется быстрее чем вода и одеколон
почему Спирт испаряются быстрей чем вода. почему
се знают, что если развесить выстиранное белье, то оно высохнет. И так же очевидно, что мокрый тротуар после дождя обязательно станет сухим.
Испарение — это процесс, при котором жидкость постепенно переходит в воздух в форме пара или газа. Все жидкости испаряются с разной скоростью. Спирт, аммиак и керосин испаряются быстрей воды.
Есть две силы, воздействующие на молекулы, из которых состоят все вещества. Первая — это сцепление, которое удерживает их между собой. Другая — тепловое движение молекул, которое заставляет их разлетаться в разные стороны. Когда эти две силы уравновешены, мы имеем жидкость.
На поверхности жидкости ее молекулы находятся в движении. Эти молекулы, которые движутся быстрей соседних, находящихся внизу, могут улетать в воздух, преодолевая силы сцепления. Это и является испарением.
Когда жидкость подогрета, испарение происходит быстрей. Так происходит потому, что в теплой жидкости скорость движения молекул больше, больше молекул имеет шанс покинуть жидкость. В закрытом сосуде испарение отсутствует. Так случается потому, что количество молекул в паре достигает определенного уровня. Тогда количество молекул, покидающих жидкость, будет равно количеству молекул, вернувшихся в нее. Когда это происходит, мы можем сказать, что пар достиг точки насыщения.
Когда воздух над жидкостью движется, скорость испарения увеличивается. Чем больше поверхность испаряющейся жидкости, тем быстрее происходит испарение. Вода в круглой сковородке испарится быстрей, чем в высоком кувшине.
Исследовательская работа на тему «От чего зависит скорость испарения жидкости»
МКОУ «Предивинская СОШ», учитель начальных классов
Помощь в подборе литературы, составлении презентации
пос. Предивинск, ул. Комсомольская, дом 37, кв. 2
2. 1. Строение вещества и агрегатные состояния веществ
2.2. Испарение и его механизм
2.3. От чего зависит скорость испарения жидкостей?
2.4. Волшебная капелька или экспериментальная часть работы
4. Список используемых источников
5.1. Результаты экспериментальной деятельности
В окружающей среде испарение происходит постоянно. Это явление играет важную роль в формировании природы Земли и жизни практически всех организмов, включая людей.
Испарение происходит непрерывно со всей поверхности нашей планеты, которая покрыта водой, а это 71% всей поверхности Земли, и поэтому именно этот процесс определяет климат Земли. Более того, содержание водяного пара (основного парникового газа) в атмосфере, изменяется в результате испарения. Его концентрация в воздухе может достигать целых 4%, а это очень даже много. По различным оценкам, если бы не было паров воды в воздухе, температура на Земле упала бы на 20-30 градусов.
Для живого организма важную роль играет потоотделение, оно обеспечивает постоянство температуры тела человека или животного. За счет испарения пота уменьшается температура тела, благодаря этому организм охлаждается.
Толстые и колючие кусты не похожи на другие растения. Семейство этих колючих уродцев живет в основном в пустынях, там, где мало влаги, и если у всех развивается пластинка листа, то у кактуса развивается основание. Здесь и накапливается сокровище – вода. Отсутствие листьев — это приспособление к засушливому климату. Чтобы меньше испарять влаги, кактусы покрылись толстой кожицей, поверх которой находится слой воска, или густой волосяной покров. Самые крупные кактусы накапливают до двух тысяч литров воды.
Процесс испарения — это очень интересное физико-химическое явление, его интересно наблюдать:
1. лужи, образовавшиеся после дождя летом, высыхают быстрее, чем осенью, когда уже холодно;
2. если развесить выстиранное бельё, то оно высохнет быстрее в жаркую ветреную погоду;
3. канистру с бензином нельзя оставлять открытой, он исчезнет;
4. постные щи остынут быстрее, чем жирные;
5. налитый чай в блюдце остынет быстрее, чем в кружке.
Не осталась в стороне и я. В данной работе мне хотелось уделить внимание процессу испарения, изучить его с точки зрения физики и ее законов:
1. Как именно и почему происходит испарение жидкостей?
2. От каких факторов зависит испарение жидкостей?
Я решила найти ответы на все эти вопросы. И выдвинула следующую гипотезу : т.к. испарение — это процесс покидания молекул с поверхности жидкости, значит должна существовать зависимость скорости испарения от внешних факторов.
Таким образом, целью моей работы стало: выявить факторы, влияющие на скорость испарения жидкостей.
Для достижения поставленной цели мне необходимо выполнить следующие задачи :
1. описать процесс испарения;
2. объяснить причины возникновения процесса испарения, как физико-химического явления;
3. исследовать процесс испарения в бытовых условиях.
В данной работе мы будем использовать следующие методы исследования: изучение литературы, наблюдение, исследование, сравнение, обобщение и анализ.
Оборудование и материалы: набор стеклянной посуды с различной жидкостью (сок, спирт, вода, подсолнечное масло); стекло, секундомер, пипетка, электрический чайник, вентилятор (электрический фен), промокательная бумага (салфетка).
2.1. Строение вещества и агрегатные состояния веществ
В 1 веке до нашей эры римский поэт Тит Лукреций Кар в своей знаменитой поэме «О природе вещей» писал:
«И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны,
Платье сыреет всегда, а на солнце, вися, оно сохнет.
Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает,
Да и не видно того, как она исчезает от зноя.
Значит, дробится вода на такие мельчайшие части,
Что недоступны они совершенно для нашего глаза».
Капельки, снежинки, лёд — это то, что мы видим. Но они состоят из других очень, очень маленьких частиц. Таких маленьких, что ни наши глаза, ни глаза животных и птиц их не видят. Из таких же малюсеньких частиц состоит всё: и машины, и деревья, и люди, и звери, и реки, и воздух, и Луна, и Солнце, и наша планета Земля. Их называют молекулами.
Значит, все тела состоят из молекул, они движутся с разными скоростями. В зависимости от того, как молекулы соединяются и на каком расстоянии друг от друга находятся, образуются разные вещества: твердые, жидкие, газообразные.
Возьму карандаш, попробую его сломать. Для этого мне необходимо приложить некоторое усилие.
Следовательно, в твердом веществе молекулы знают своё место, и очень плотно присоединены друг к другу, поэтому твердое тело сохраняет свою форму.
Перелью воду из колбы в стакан, возьму воду рукой. Молекулы воды разъединились. Значит, в жидких веществах молекулы находятся на некотором расстоянии друг от друга и не подчиняются строгой дисциплине. Поэтому жидкость не сохраняет форму, а просто течет.
В газах молекулы находятся далеко друг от друга, между ними нет никакого сцепления. Поэтому молекулы газов при малейшей возможности разлетаются кто куда. Следовательно, газы не сохраняют ни форму, ни объём.
2.2. Испарение и его механизм
Испарение — это процесс перехода жидкости в пар, происходящий с её поверхности и при любой температуре.
Испарение происходит с поверхности воды, почвы, растительности, льда, снега и т.д.
Механизм протекания процесса испарения можно объяснить следующим образом. Молекулы жидкости при одной и той же температуре движутся с разными скоростями. От поверхности жидкости могут оторваться только молекулы, имеющие очень большую скорость. Это позволяет им преодолеть силы притяжения с молекулами нижних слоев. Таким образом, жидкость покидают самые быстрые молекулы, а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с меньшими скоростями. У оставшихся молекул жидкости при соударениях меняются скорости. Некоторые из молекул приобретают при этом скорость, достаточную для того, чтоб, оказавшись у поверхности, вылететь из жидкости. Этот процесс продолжается, поэтому жидкость испаряется постоянно и постепенно.
2.3. От чего зависит скорость испарения жидкостей?
Т.к. испарение — это процесс покидания молекул с поверхности жидкости, значит должна существовать зависимость скорости испарения от внешних факторов.
Для этого мы можем провести следующие опыты (эксперименты).
1. Так как с повышением температуры жидкости увеличивается скорость движения молекул, а значит, увеличивается число ударов между молекулами.
Это приводит к увеличению числа молекул, покидающих поверхность жидкостью Эксперимент 1. На стекле 2 капли воды: горячей (1) и холодной (2). Секундомером замеряется время испарения капель.
Таким образом, скорость испарения жидкости зависит от её температуры.
2. Все жидкости состоят из молекул, между которыми существуют силы притяжения. Но у одних жидкостей они сильнее, а у других слабее.
Быстро испаряются летучие жидкости, в которых силы между молекулами малы, например, эфир, спирт, бензин.
Э
ксперимент 2. На стекло наносятся капли различных жидкостей: воды, спирта, сока и подсолнечного масла. Секундомером определяется время испарения каждой жидкости.
Таким образом, скорость испарения зависит от рода жидкостей.
3. Жидкость испаряется с поверхности, а чем больше площадь свободной поверхности, тем большее количество молекул одновременно вылетает в воздух.
Эксперимент 3. Пипеткой капнуть воду на стекло и на лист промокательной бумаги. Засечь время испарения жидкости со стекла и бумаги.
Следовательно, скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости.
4. Отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону.
Ведь ветер (поток воздуха) уносит образующийся пар над поверхностью высыхающей жидкости, освобождая место для новых молекул, стремящихся покинуть жидкость.
Эксперимент 4. Нанести две одинаковые капли воды на 2 листа бумаги. Обдуть феном один из листов и замерить время высыхания капель.
Значит, скорость испарения жидкости зависит от потока воздуха над жидкостью (ветра).
2.4. Волшебная капелька или экспериментальная часть работы
Измеряя время испарения капель воды с поверхности стекла при нагревании и при комнатной температуре, были получены следующие результаты. Через время t=139 секунд капля горячей воды исчезла, а другая капля (капля холодной воды) при комнатной температуре осталась неизменной. Таблица результатов и диаграмма зависимости скорости испарения от температуры выглядит следующим образом:
Измеряя время испарения каплей различных жидкостей с поверхности стекла, были получены следующие результаты.
Первым испарился спирт (61 сек), затем вода (145 сек), потом сок (280 сек). Самой последней испарилась капля подсолнечного масла (1264 сек). Таблица с измерениями и диаграмма зависимости скорости испарения от рода жидкости:
Измеряя время испарения капли воды различной площади поверхности (с поверхности стекла и бумаги), были получены следующие результаты: с поверхности бумаги (салфетки) вода испаряется быстрее (95 сек), чем на стекле (145 сек). Таблица с измерениями и диаграмма зависимости скорости испарения от площади поверхности
Измеряя время испарения капли воды на бумаге и на бумаге обдуваемой ветром, были получены следующие результаты: обдуваемый лист бумаги высох быстрее (всего лишь за 45 сек), чем обыкновенный лист (95 сек). Таблица с измерениями и диаграмма зависимости скорости испарения от температуры воздуха
Работая над темой, я нашли ответы на свои вопросы. Я узнали, как происходит испарение, что скорость испарения жидкостей различна.
Опыты, которые я провела, были очень интересными и позволили мне сделать следующие вывод.
Скорость испарения жидкости зависит от:
— температуры (с увеличением температуры увеличивается скорость испарения жидкостей и наоборот);
— рода вещества (чем меньше взаимодействие между молекулами жидкости, тем больше скорость испарения);
— площади поверхности жидкости (с увеличением площади свободной поверхности жидкости увеличивается скорость протекания процесса испарения и наоборот);
— скорости ветра (скорость протекания испарения увеличивается вместе с увеличением движения скорости воздушных масс).
Люди активно используют процесс испарения в своей жизни, применяют его в производстве различных механизмов и машин, используют в быту (приложение):
— так, ремонт лучше производить летом, т.к краска на прогретых стенах быстрее высыхает;
— жители северных районов смазывают лицо жиром, зимой рекомендуется пользоваться жирными кремами;
— канистру с бензином нельзя оставлять открытой, он исчезнет;
— чтобы остудить чай, его достаточно перелить в блюдце. Налитый чай в блюдце остынет быстрее, чем в кружке;
— если развесить выстиранное бельё, то оно высохнет быстрее в жаркую ветреную погоду.
В природе процесс испарения происходит вне зависимости от деятельности человека и задача людей — не нарушать этот процесс. Для этого необходимо любить природу и любить нашу Землю!
Проделав данную работу, я сделала для себя много открытий касательно процесса испарения. И с ейчас я всегда обращаю внимание на испарение, происходящее в природе или в жизни человека, и я рада, что уже так много знаю о нем!
4. Список используемых источников
Детская Энциклопедия, прил. к журналу «АиФ», 2005 г.
Скорость испарения жидкости зависит от её температуры ( с увеличением температуры увеличивается скорость испарения жидкостей и наоборот)
Ремонт лучше производить летом, т.к краска на прогретых стенах быстрее высыхает.
Масляные пятна на асфальте остаются, а водяные исчезают.
Все жидкости состоят из молекул, между которыми существуют силы притяжения. Но у одних жидкостей они сильнее, а у других слабее. Быстро испаряются летучие жидкости, в которых силы между молекулами малы (например, эфир, спирт, бензин)
Скорость испарения зависит от рода жидкостей ( чем меньше взаимодействие между молекулами жидкости, тем больше скорость испарения)
Постные щи остынут быстрее, чем жирные.
Жители северных районов смазывают лицо жиром, зимой рекомендуется пользоваться жирными кремами.
Канистру с бензином нельзя оставлять открытой, он исчезнет.
В экваториальных лесах растения имеют огромные листья, а в пустыне листочки заменяют колючки.
Жидкость испаряется с поверхности, а чем больше площадь свободной поверхности, тем большее количество молекул одновременно вылетает в воздух.
Э
ксперимент 3
Скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости ( с увеличением площади свободной поверхности жидкости увеличивается скорость протекания процесса испарения и наоборот)
Чтобы остудить чай, его достаточно перелить в блюдце. Налитый чай в блюдце остынет быстрее, чем в кружке.
Сено высыхает быстрее в жаркую и ветреную погоду.
Отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону.
Ведь ветер (поток воздуха) уносит образующийся пар над поверхностью высыхающей жидкости, освобождая место для новых молекул, стремящихся покинуть жидкость.
Значит, скорость испарения жидкости зависит от потока воздуха над жидкостью (ветра).
Если развесить выстиранное бельё, то оно высохнет быстрее в жаркую ветреную погоду
Дуем, когда пьем горячий чай и кушаем горячий суп.
Почему медицинский спирт закипает быстрее воды?
Причина в том, что количество теплопередачи также зависит от скорости испарения. Поскольку спирт испаряется намного быстрее по сравнению с водой из-за более низкой температуры кипения (82 по сравнению с 100 градусами C), он способен отводить больше тепла от кожи.
Как бы вы объяснили разницу в температуре кипения воды и медицинского спирта?
Полярность влияет на точку кипения
Разница в полярности воды и спирта также может объяснить другое свойство этих жидкостей. Поскольку спирт менее полярен, чем вода, спирт испаряется быстрее, чем вода, и кипит при более низкой температуре.
Почему вода испаряется медленнее, чем спирт?
Вода испаряется медленнее всего, потому что ее молекулы притягиваются друг к другу водородными связями. … Изопропиловый спирт также может участвовать в образовании водородных связей, но не так успешно, как вода, потому что он имеет неполярную область, поэтому он испаряется с промежуточной скоростью.
Какая жидкость имеет более сильные межмолекулярные силы: вода или изопропиловый спирт?
Вода или спирт имеет более сильные межмолекулярные силы? Вода имела самые сильные межмолекулярные силы и испарялась медленнее всего. Сила межмолекулярных сил в изопропиловом спирте находится между водой и ацетоном, но, вероятно, ближе к ацетону, потому что воде потребовалось гораздо больше времени для испарения.
Почему спирты имеют более высокую температуру кипения?
По сравнению с алканами, спирты имеют значительно более высокие температуры кипения. … Большое повышение температуры кипения спиртов по мере увеличения количества гидроксильных групп вызвано большей степенью водородной связи между молекулами.
Почему у спирта низкая температура кипения?
Химическое поведение спиртов почти полностью определяется гидроксильной группой, поскольку алкильная часть молекулы относительно инертна. … Водородные связи в этаноле не так обширны, как в воде, поэтому его температура кипения ниже, чем у воды, несмотря на большую молекулярную массу.
Насколько быстро испаряется изопропиловый спирт по сравнению с водой?
Этиловый (медицинский) спирт с его более слабосвязанными молекулами испаряется почти в пять раз быстрее, чем вода. Когда энергичные молекулы покидают жидкость, они оставляют после себя молекулы с более низкой энергией и температурой. Вот почему быстро испаряющийся спирт делает вашу кожу более прохладной.
Почему этанол и вода нагреваются?
Что происходит, когда спирт нагревается?
Пары спирта можно получить, нагревая спирт или поливая его сухим льдом. Алкоголь может попадать в кровоток при вдыхании его паров. Люди, которые вдыхают пары алкоголя, очень быстро напиваются, потому что алкоголь попадает прямо в мозг. Также нагретые пары спирта могут повредить легкие.
Почему спирт испаряется быстрее, чем межмолекулярные силы воды?
Почему вода имеет более сильные межмолекулярные силы, чем изопропиловый спирт?
Изопропиловый спирт представляет собой полярную ковалентную молекулу с водородной связью как преобладающей межмолекулярной силой. Поскольку температура плавления и кипения изопропилового спирта ниже, чем у воды, водородная связь в нем слабее, чем в воде.
Есть ли сильная сила взаимодействия между алкоголем и водой?
Вода и алкоголь по пенни
Объясните, что молекулы спирта не имеют такой же структуры, как вода, по притяжению к себе. Молекулы спирта имеют только 1 связь O – H, и у них есть некоторые связи C – H, которые довольно неполярны. Между ними не такое сильное притяжение, как между молекулами воды.
Почему алкоголь летучий?
Поверхностные молекулы ведут себя иначе, чем молекулы в объеме, поэтому испарение происходит при всех температурах. Спирты имеют высокое давление пара, поэтому они очень летучие.
Почему более крупные спирты менее растворимы в воде?
Высшие спирты имеют большое количество. углеводородных цепей, что приводит к большему пространственному затруднению образования связей, что приводит к меньшей растворимости.
Какой спирт имеет самую высокую температуру кипения?
Посмотрите, как первичные спирты (1-бутанол и 2-метил-1-пропанол) имеют более высокие температуры кипения, чем вторичный спирт (2-бутанол), который имеет более высокую температуру кипения, чем третичный спирт (трет-бутанол).
Испарение и конденсация
4. Выясним, от чего зависит скорость испарения жидкости. Проделаем опыт. Капнем на стеклянную поверхность воду, спирт и растительное масло. Проследим, какая жидкость испарится первой. Заметим, что раньше всех испарится спирт, затем вода, позже — подсолнечное масло. Значит, скорость испарения зависит от рода жидкости.
Вы хорошо знаете, что на ветру бельё сохнет быстрее, чем при отсутствии ветра. Это происходит потому, что ветер уносит вылетевшие из жидкости молекулы, освобождая место для других. Понятно, почему вы дуете на ранку после того, как её смажут иодом и вы почувствуете жжение. Спирт, в котором растворён иод, при этом будет быстрее испаряться. Таким образом, скорость испарения зависит от движения воздуха над поверхностью жидкости.
Как вы думаете, из какого сосуда — стакана или блюдца — вода испарится быстрее, если масса воды будет одинаковой? Опыт показывает, что из блюдца. Это объясняется тем, что площадь поверхности воды в блюдце больше, чем в стакане, следовательно, большее число молекул сможет оказаться на поверхности и, преодолев силы притяжения, вылететь с неё. Значит, скорость испарения зависит от площади поверхности жидкости.
Вы, конечно, замечали, что в жаркий летний день лужи высыхают быстрее, чем в холодный осенний. Очевидно, что с повышением температуры скорость испарения возрастает. И это неудивительно, поскольку чем выше температура жидкости, тем больше скорости движения её молекул и соответственно их кинетическая энергия. А раз так, то большее число молекул способно преодолеть силы притяжения и выйти за пределы поверхности жидкости. Таким образом, скорость испарения зависит от температуры жидкости.
5. Выясним, что происходит с жидкостью в сосуде при испарении. Проделаем опыт. Возьмём термометр, обмотаем его конец тряпочкой, смоченной водой, а лучше одеколоном. Заметим, что столбик жидкости в термометре начнёт опускаться. Это свидетельствует об уменьшении температуры жидкости при испарении. Например, если на руку капнуть одеколон или эфир, то рука начнёт ощущать холод.
Объясняется этот факт следующим образом. При испарении жидкость покидают молекулы, обладающие наибольшей энергией, поэтому внутренняя энергия оставшейся части жидкости уменьшается. Следовательно, уменьшается и температура жидкости.
6. Все вы наблюдали вечером после жаркого летнего дня выпадение росы. Это водяной пар, содержащийся в воздухе, при охлаждении превращается в жидкость, и капельки воды оседают на листьях и траве.
Процесс превращения вещества из газообразного состояния в жидкое называют конденсацией.
Процесс конденсации происходит одновременно с процессом испарения. Молекулы, вылетевшие из жидкости и находящиеся над её поверхностью, участвуют в хаотическом движении. Они сталкиваются с другими молекулами, в какой-то момент времени их скорости могут быть направлены к поверхности жидкости, и молекулы возвратятся в жидкость.
Если процесс испарения идёт быстрее, чем процесс конденсации, то масса жидкости в сосуде уменьшается. Это происходит, когда сосуд открыт.