液体物質が気体に変わるとき、そのプロセスは蒸発と呼ばれます。 水の蒸発は、大気の水循環の原動力です。 世界の海、海、湖、川は、蒸発によって大気中の水分のほぼ90パーセントを提供します。 はるかに小規模な場合は、自宅で簡単な実験を行って、水が蒸発するのにかかる時間と、プロセスをスピードアップする要因を確認できます。
水の純度
純水または蒸留水は、塩水や他の種類の不純な水よりも速く蒸発します。 塩水には別の物質(塩)が溶けているため、その粒子は水分子に付着し、水分子を重くし、表面から逃れるためにより多くのエネルギーを必要とします。
水の表面積
水の表面積が大きいほど、蒸発が速くなります。 これは、2つの水の容器を観察することで自分で確認できます。 上面が小さい非常に背の高い容器の水は、大きくて浅い容器の水よりも蒸発に時間がかかります。 表面積が大きすぎて水が1分子の深さしかない場合は、ほとんどすぐに蒸発します。
水の温度
お湯の分子は表面から逃げてガス分子に変わるエネルギーが多いため、お湯は冷水よりも早く蒸発します。 水分子がこれを行うと、その分子は水蒸気(または蒸気)の分子になります。
空気の相対湿度
空気が飽和したときに保持できる総量の一部としての空気中の水の量は、相対湿度と呼ばれます。 水のすぐ上の空気の湿度が高いほど、空気がすでに水蒸気で満たされていると余分な蒸気を収容できないため、蒸発に時間がかかります。 たとえば、砂漠に住んでいる場合、水が湖の隣にある場合よりも、他の水がない地域で水がはるかに速く蒸発します。
基本データとして変数が多すぎるため、水はどのくらいの速さで蒸発するのかという質問に完全に答えることはできません。 また、上記の各変数は連携して蒸発速度に影響を与えます。 たとえば、温度と湿度が安定していて風速が上がると、蒸発率も上がります。 気温と風速が安定しているが湿度が高くなると、蒸発速度は低下します。
独自の蒸発実験を実施している場合は、いくつかの方法でプロセスをスピードアップできます。 純水または蒸留水を使用し、浅いトレイに水を入れて表面積を増やします。 金属製のトレイを選択してください。これは優れた熱伝導体であり、水が蒸発するときに水が冷えるのを防ぐのに役立ちます。 ファンで暖かい空気を吹き付けて、水の温度を上げます。