Реклама

Чеботарев А.И. Учебник для специальности гидроинжинерия. Страница 57

Фактически наблюдаемое испарение представляет собой раз­ность между количеством молекул, вылетающих с испаряющей по­верхности, и количеством молекул, обратно на нее падающих. Если количество молекул, переходящих из воздуха в жидкость, окажется больше, чем количество молекул, вылетающих из жидкости в воз­дух, происходит процесс, обратный испарению. Такой процесс на­зывается конденсацией.

Как всякий газ, водяной пар обладает известной упругостью. С увеличением содержания в воздухе водяного пара упругость его возрастает и, наконец, достигает некоторого значения, при котором пар насыщает пространство. Упругость водяного пара, насыщаю­щего пространство, зависит от его температуры, с повышением которой она быстро возрастает. Так, например, при 0° С максималь­ная упругость водяного пара равна 6,1 мб, а при 30° С она увели­чивается до 42,5 мб. Чем больше молекул воды находится в воз­духе и, следовательно, чем ближе упругость водяного пара прибли­жается к максимальной, тем больше вероятность выпадения моле­кул обратно на испаряющую поверхность.

Испарение зависит от разности между упругостью водяного пара, насыщающего пространство при температуре испаряющей поверхности, и упругостью водяного пара, фактически находяще­гося в воздухе. При полном насыщении водяным паром располо­женного над испаряющей поверхностью воздуха установится подвижное равновесие между числом молекул воды, перехо­дящих в воздух, и числом молекул, поступающих из воздуха на испаряющую поверхность, т. е. в этих условиях испарение прекра­тится.

При неполном насыщении водяным паром пространства, нахо­дящегося над водной поверхностью, даже если слой воздуха, непо­средственно расположенный над ней, насыщен водяным паром, процесс испарения, хотя и медленно, будет осуществляться. Воз­можность этого процесса определяется тем, что молекулы воды из слоя, насыщенного водяным паром, будут передвигаться вверх, а их место будут замещать молекулы, переходящие из жидкости в атмосферу. Это явление, называемое диффузией, определяет ин­тенсивность испарения в условиях неподвижного воздуха. Интен­сивность испарения возрастает, если в прилегающем к испаряющей поверхности слое воздуха существуют восходящие и нисходящие токи, называемые конвекционными. Они возникают в том случае, когда температура воздуха, непосредственно прилегающего к ис­паряющей поверхности, выше, чем температура вышележащих слоев. В этом случае воздух нижних слоев как более легкий подни­мается небольшими струйками вверх, освобождая место для менее насыщенного водяным паром воздуха, опускающегося из вышерас положеиных слоев.