§ 18. Испарение. Конденсация. Насыщенный и ненасыщенный пар

Испарение представляет собой переход вещества из жидкости в газ с её поверхности. Оно происходит при любой температуре, при которой жидкость существует, а не только при кипении. Частицы жидкости движутся с разными скоростями. Некоторые достаточно быстрые частицы у поверхности преодолевают притяжение соседей и покидают жидкость. Поэтому лужа может высохнуть даже в прохладную погоду, хотя вода в ней не нагревалась до ста градусов.

Скорость испарения зависит от температуры, площади свободной поверхности, свойств жидкости и движения воздуха над ней. При нагревании возрастает число частиц, способных выйти из жидкости. Большая поверхность даёт больше возможностей для выхода. Ветер удаляет пар от поверхности и уменьшает возвращение частиц обратно. Поэтому разлитая тонким слоем вода обычно испаряется быстрее, чем такая же масса в узком сосуде при прочих равных условиях.

Обратный переход газа в жидкость называют конденсацией. Частицы пара могут возвращаться на поверхность жидкости. В закрытом сосуде количество пара постепенно увеличивается, а вместе с ним усиливается конденсация. Когда число покидающих жидкость и возвращающихся частиц за одинаковое время становится равным, устанавливается динамическое равновесие. Пар в таком состоянии называют насыщенным. Слово «динамическое» подчёркивает, что молекулярные процессы продолжаются, хотя макроскопические количества перестают изменяться.

Ненасыщенный пар не находится в таком равновесии и при наличии жидкости может увеличивать свою концентрацию за счёт испарения. Плотность и давление насыщенного пара зависят от температуры и вещества. При повышении температуры равновесие устанавливается при большей плотности пара. Важно не путать водяной пар с видимым туманом: сам пар прозрачен, а белёсое облако состоит преимущественно из мельчайших капелек воды, возникших при конденсации.