Var vs vypařování: Rozdíl a srovnání

Var je rychlá fázová změna kapaliny na páru, ke které dochází v kapalině při jejím bodu varu, zatímco odpařování je pomalý proces, kdy molekuly unikají z povrchu kapaliny do vzduchu. Vaření vyžaduje, aby celá kapalina dosáhla určité teploty, vyšší než je pokojová teplota, zatímco k odpařování může dojít při jakékoli teplotě, i když pomaleji při nižších teplotách.

Key Takeaways

1. Vaření zahrnuje zahřívání kapaliny, dokud nedosáhne svého bodu varu, což způsobí rychlé odpařování; odpařování je postupný proces, ke kterému dochází při jakékoli teplotě, když molekuly unikají z povrchu kapaliny.
2. K varu dochází v celém objemu kapaliny, přičemž se tvoří a stoupají bubliny; k odpařování dochází pouze na povrchu kapaliny, bez viditelných bublin.
3. Vaření je rychlejší díky vysokému příkonu tepla, které urychluje odpařování; odpařování je pomalejší, závisí na okolním teple a mění se s vlhkostí a prouděním vzduchu.

Vaření vs vypařování

K varu dochází, když se kapalina zahřeje na bod varu, což je teplota, při které se tlak par kapaliny rovná atmosférickému tlaku. K odpařování dochází, když se kapalina zahřeje, ale ne na její bod varu, a molekuly kapaliny uniknou do vzduchu jako pára.

Vaření většinou není přirozeně se vyskytující proces, na rozdíl od odpařování. Odpařování je přirozené, běžně označované jako koloběh vody.

K vypařování může dojít kdykoli, bez ohledu na zvýšení teploty. Nechte sklenici vody na pracovní desce dostatečně dlouho a sledujte, jak hladina vody klesá bez lidského zásahu.

Srovnávací tabulka

vlastnost	Vařící	Vypařování
Definice	Proces, kdy se kapalina rychle mění v plyn v celém svém objemu při bodu varu.	Proces, kdy se kapalina pomalu mění v plyn z jejího povrchu při jakékoli teplotě.
Hodnotit	Rychlejší	Pomaleji
teplota	Vyskytuje se pouze při specifickém bodu varu kapaliny.	Může nastat při jakékoli teplotě, ale rychlost se zvyšuje s vyšší teplotou.
Tvorba bublin	V důsledku rychlé přeměny kapaliny na plyn se v kapalině tvoří viditelné bubliny.	Nevytvářejí se žádné bubliny, protože unikají pouze povrchové molekuly.
Potřeba energie	Vyžaduje nepřetržitý přívod tepla k udržení bodu varu.	K přeměně molekul na plyn vyžaduje energii z okolního prostředí (např. vzduch, sluneční světlo).
Příklady	Voda vroucí v hrnci, láva tekoucí ze sopky	Sušení prádla, louže mizející v horkém dni

Co je to vaření?

Var je proces fázového přechodu, při kterém se kapalina po zahřátí na specifickou teplotu známou jako bod varu mění v plynné skupenství v celém svém objemu. K tomuto přechodu dochází, když se tlak par kapaliny rovná atmosférickému tlaku působícímu na povrch kapaliny.

Mechanismus varu

• Tvorba parních bublin: Když se kapalina zahřívá, její molekuly získávají energii a pohybují se rychleji. V bodě varu kinetická energie molekul překonává mezimolekulární síly, které je drží pohromadě, a umožňuje jim uniknout do plynné fáze. Tyto molekuly tvoří bubliny páry v kapalině.
• Růst a uvolňování bublin: Jak teplota stoupá, více molekul získává dostatečnou energii k úniku z kapalné fáze, což vede k růstu bublin páry. Nakonec se tyto bubliny stanou dostatečně velkými, aby stoupaly kapalinou a dosáhly povrchu. Po dosažení povrchu bubliny prasknou a uvolní páru do okolního prostředí.
• Nepřetržitý proces: Vaření je dynamický proces, který pokračuje tak dlouho, dokud je kapalina zahřívána na nebo nad bod varu a je dodáváno dostatečné množství tepla k udržení přechodu kapaliny na páru.

Klíčové vlastnosti varu

• Závislost na teplotě: K varu dochází při specifické teplotě známé jako bod varu, který se mění v závislosti na tlaku vyvíjeném na kapalinu. Vyšší tlak zvyšuje bod varu, zatímco nižší tlak jej snižuje.
• Jednotná teplota: Během varu celý objem kapaliny dosáhne teploty varu, což zajišťuje rovnoměrné odpařování v celé kapalině.
• Tvorba bublin: Charakteristickým znakem varu je tvorba bublinek páry v kapalině. Tyto bubliny jsou výsledkem úniku molekul par a přispívají k prudkému pohybu pozorovanému ve vroucích kapalinách.
• Přenos tepla: Vaření je účinný způsob přenosu tepla, protože k přeměně kapaliny na páru je zapotřebí latentní výparné teplo. Tato vlastnost se využívá v různých průmyslových procesech, jako je výroba energie, vaření a destilace.

Co je odpařování?

Vypařování je proces, při kterém molekuly v kapalném stavu (nebo pevném skupenství, pokud látka sublimuje) získávají dostatek energie, aby vstoupily do plynného skupenství. Vyskytuje se na povrchu kapaliny, kde molekuly s dostatečnou kinetickou energií překonávají přitažlivé síly jiných molekul a unikají do okolního prostoru jako pára.

Mechanismus vypařování

• Únik povrchových molekul: V kapalině jsou molekuly v neustálém pohybu díky své tepelné energii. Na povrchu kapaliny mohou molekuly získat dostatek kinetické energie, aby překonaly mezimolekulární síly, které je drží v kapalné fázi. Tyto molekuly unikají do vzduchu jako pára.
• Absorpce energie: Molekuly, které se vypařují, absorbují energii ze svého okolí, aby překonaly přitažlivé síly kapaliny. Tato energie se získává z okolního prostředí a snižuje teplotu zbývající kapaliny. Odpařování je endotermický proces, protože vyžaduje vstup energie k přerušení vazeb držících molekuly kapaliny pohromadě.
• Rychlost odpařování: Rychlost odpařování závisí na faktorech, jako je teplota, povrch, vlhkost a přítomnost dalších látek v prostředí. Vyšší teploty zvyšují průměrnou kinetickou energii molekul, což vede k častějšímu vypařování. Větší povrchové plochy poskytují více prostoru pro únik molekul a urychlují odpařování. Nízké úrovně vlhkosti umožňují rychlejší odpařování, protože ve vzduchu je méně vlhkosti k nasycení. Naopak vysoká vlhkost zpomaluje odpařování, protože vzduch je již vlhkostí nasycen.

Klíčové vlastnosti vypařování

• Teplotní závislost: Rychlost odpařování se zvyšuje s vyšší teplotou, protože více molekul získává potřebnou kinetickou energii k úniku do plynné fáze.
• Nejednotný proces: Na rozdíl od varu, ke kterému dochází v celém objemu kapaliny, dochází k odpařování pouze na povrchu kapaliny, kde mají molekuly dostatek energie k úniku.
• Nepřetržitý proces: Odpařování je pokračující proces, který pokračuje tak dlouho, dokud existuje teplotní gradient mezi kapalinou a jejím okolím a povrch kapaliny zůstává vystaven vzduchu.
• Chladící efekt: Odpařování způsobuje chladivý efekt na zbývající kapalinu a její okolí, protože molekuly s nejvyšší kinetickou energií jsou ty, které s největší pravděpodobností uniknou a zanechají za sebou molekuly s nižší průměrnou kinetickou energií, čímž se sníží teplota.

Hlavní rozdíly mezi varem a odpařováním

• Místo výskytu:
  • K varu dochází v celém objemu kapaliny při jejím bodu varu.
  • K odpařování dochází pouze na povrchu kapaliny.
• Závislost na teplotě:
  • K varu dochází při specifické teplotě, známé jako bod varu, která je vyšší než okolní teplota.
  • K odpařování může dojít při jakékoli teplotě, ale jeho rychlost se zvyšuje s vyšší teplotou.
• Rychlost zpracování:
  • Vaření je rychlý proces charakterizovaný tvorbou bublin v kapalině.
  • Odpařování je pomalejší proces, kdy molekuly unikají z povrchu kapaliny do vzduchu.
• Energetický požadavek:
  • Vaření vyžaduje nepřetržitý přísun tepla k udržení kapaliny na jejím bodu varu.
  • Odpařování absorbuje tepelnou energii z okolí, aby se usnadnil přechod molekul z kapaliny do plynné fáze.
• Jednotnost:
  • Var ovlivní celý objem kapaliny rovnoměrně.
  • K odpařování dochází pouze na povrchu kapaliny a není rovnoměrné v celém objemu kapaliny.
• Tvorba bublin:
  • Var je charakterizován tvorbou bublin v kapalině v důsledku rychlého odpařování molekul.
  • Odpařování nemá za následek tvorbu bublin; jde o postupný únik molekul z povrchu kapaliny.

Reference

1. https://www.dictionary.com/browse/boiling?s=t
2. https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/evaporation-and-water-cycle?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects

Poslední aktualizace: 04. března 2024