蒸発と表面積に関する実験

特定の要素にさらされると、すべての液体が蒸発します。 液体が蒸発する速度は、その分子構造によって異なります。 蒸発に影響を与える他の要因は、表面積、温度、空気の動きです。 いくつかの非常に簡単な実験を行って、さまざまな要因が蒸発速度に与える影響を示すことができます。

液体に含まれる分子は、表面積から蒸発します。 これは、表面積が大きいほど、蒸発速度が速くなることを意味します。 2つの異なる容器に水を入れてこれをテストします。 ガラスのように直径が3〜4インチのものと、ボウルのように直径が8〜10インチのものを使用します。 2オンスの水を計量カップに入れ、グラスに移します。 ボウルにも同じことをして、容器を並べて置きます。 これは、蒸発速度に影響を与える他のすべての要因が同じであることを意味します。 容器を1時間放置します。 各容器から計量カップに水を注ぎ、残っている水量を書き留めます。 表面積の違いにより、ボウルに残っている水の量はガラスに残っている量よりもはるかに少なくなります。

温度は蒸発速度に影響します。 温度が高いほど、より多くの分子が移動し、液体の表面から逃げることができます。 同じサイズのグラス2杯に2オンスの水を入れます。 片方のグラスを冷蔵庫に入れ、もう片方を暖かい場所、おそらくヒーターの近く、または日当たりの良い窓枠に置きます。 水を1時間放置してから、各容器から計量カップに水を注ぎます。 冷蔵庫のガラスから水が蒸発していないことがわかります。 しかし、温かい場所に置いたガラスの水分は減少しています。 これは、蒸発速度が温度の影響を受けることを証明しています。

通常、風の強い日には水たまりがすぐに乾きますが、風が強くない場合は、水たまりが乾くまでにかなり時間がかかります。 これは、空気が水面を横切る速度が速いほど、液体から逃げる分子が多くなり、蒸発速度が上がるためです。 簡単な実験を行って、空気が蒸発速度にどのような影響を与えるかを証明します。 表面積が同じになるように、同じサイズのボウルに2オンスの水を入れます。 1つは目立った空気の動きがない場所に配置し、もう1つはかなりの空気の動きがある場所に配置します。 1つは風の強い日に屋外に置き、もう1つは保護された場所に置くか、扇風機の前に置いて空気が水面に吹き付けるようにすることができます。 計量カップに1時間入った後、ボウルを空にします。 動きの速い空気にさらされた水は、動きのある空気にさらされなかった水よりも大幅に減少しました。

水を同時にいくつかの要因にさらすことで、蒸発速度をさらに上げることができます。 たとえば、暖かくて風の強い場所に水を入れます。 表面積が大きく、温度が高く、水の上の空気の動きが分子をボウルから逃がすのを助けるので、それは非常に速く蒸発します。 結果を冷蔵庫の水と比較します。 空気の動きがなく、温度が低く、表面積が小さいため、蒸発はほとんど起こりません。 さまざまな要因を組み合わせて、どれが蒸発速度に最も影響を与えるかを確認します。