如何求水的蒸发速度?
已知空气与水的接触面积为S,空气与水的相对速度为v=2m/s,相对湿度为50%,环境温度为T1=4℃,水温T2=40℃,在一个大气压下水的蒸发速度怎么求?
假定接近水面的一小部分为T2=40℃,算得此时的饱和水汽密度 再算的环境温度为T1=4℃单位体积空气内实际所含的水气密度 (T2=40℃的饱和水汽密度----温度为T1=4℃单位体积空气内实际所含的水气密 度)*s*v=水的蒸发速度。
但当水分子运动的动能大于水分子之间的内聚能时,水分子就能从水体逸出而散失到大气当中,此即为蒸发的物理机制。由于水体获得的能量不是均匀的,只有表层那些动能足够大的水分子才能突破水面进入大气,所以蒸发主要在水的表层发生。通常将单位水量从液态变为气态所吸收的热量称为蒸发潜热或大气蒸发能力。
物理过程:
自然条件下的蒸发是水分和热量的综合反映,一般来说,蒸发的发生取决于两个条件:一个是将水由液态变为气态的热能;另一个是是否有水分的供应,以及水分供应的状况。水面蒸发是最简单的蒸发形式,属于水分供应不受限制的蒸发面。
因此蒸发主要受制于水面所接受的太阳辐射能量。对于一个自由水面来说,太阳辐射热量进入水体使得水体表层温度升高,水分子动能增加,运动加剧,且水面温度愈高,水分子的运动愈活跃。由于水分子之间本身存在着一定的相互作用力,即内聚力,使得水分子聚集于水体。