uppgufun

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit
Meðal mánaðarleg og árleg gildi uppgufunarstigs fyrir valda landnotkun og leiðrétt úrkomu fyrir líkansstaði í Þýskalandi. Meðalgildi áranna 1893 - 2014 .
Meðaltal mánaðarlegra og ársgilda uppgufunar vatns og leiðréttrar úrkomu fyrir líkanstaði í Þýskalandi. Meðalgildi áranna 1893–2014.
Árleg gildi uppgufunar lausra vatnsyfirborða (stöðuvatn, meðaldýpt 6 m) fyrir fyrirmyndar staðsetningu í Þýskalandi. Meðalgildi áranna 1893–2014.
Árleg gildi hugsanlegrar uppgufunarhæðar (með ótakmörkuðu vatni) samkvæmt Turc / Ivanov fyrir fyrirmyndar staðsetningu í Þýskalandi. Meðalgildi áranna 1893–2014.

Við uppgufun breytist efni úr vökva í loftkennt ástand án þess að það nái suðumarki . Uppgufun á sér stað þegar gasfasinn fyrir ofan vökvann er ekki enn mettur gufu .

Einföld lýsing

Ef eitt efni er í lokuðu íláti, sem getur verið í loftkenndu eða fljótandi formi við tiltekið hitastig, fer eftir þrýstingi, kemur jafnvægi á milli vökvans og gufunnar í gufumettuðu gasrýminu fyrir ofan vökvann. Þrýstingurinn sem er til staðar í skipinu er gufuþrýstingur vökvans. Ef gufunni er dælt af þá raskast jafnvægi milli gas og vökva þannig að aftur breytist vökvi í gasfasa. Ef annað gas (t.d. loft) er til staðar í gasrúmmálinu, gufar hluti vökvans upp þar til jafnvægi milli vökva og lofttegundar er komið á aftur. Hins vegar er þrýstingur sem þetta gerist meiri vegna viðbætts gas. Uppgufun er mettun á nærliggjandi gasrými með uppgufuðu gasi vökvans þar til jafnvægi gufu-vökva (fer eftir gufuþrýstingi allra efna sem taka þátt) er náð.

Flokkun fyrirbærisins í varmafræði

Uppgufun sjálf táknar fasabreytingu og er því einnig fengin úr lögmálum varmafræðinnar , án þess að ekki er hægt að skilja þetta ferli. Samkvæmt Maxwell-Boltzmann dreifingu hafa agnir lofttegundar, en einnig, í svipuðu formi, agnir vökva með hraða dreifingu. Bæði hægar og hraðari agnir eru alltaf til á sama tíma, þar sem þessar hafa tiltekna hreyfiorku og hlutfall og hraði hraðari agnanna aukast með hækkandi hitastigi. Þar sem hraðar agnir með nægilega mikla hreyfiorku geta sigrast á aðdráttaraflinu sem verkar á þær í gegnum nálægar agnir þeirra, breytast sumar þeirra alltaf frá vökvanum í gasfasa. Hins vegar fara hægar agnir gasfasans alltaf aftur í vökvafasa, þess vegna er komið á jafnvægi í jafnvægi með tímanum, án ytri áhrifa og án þess að fasarnir séu notaðir. Slíkt jafnvægi næst þó ekki alltaf í andrúmslofti jarðar (vegna þess að vindur flytur raka loftið í burtu). Ef jafnvægið er svo raskað að fleiri agnir koma út úr vökvafasanum en komast inn í það, talar maður um uppgufun. Uppgufun getur einnig leitt til þess að fljótandi fasi, sem er kallaður þurrkun, hverfur alveg.

Til uppgufunar þarf varmaorku (sjá uppgufunarhita ) sem kemur frá vökvafasanum eða gasfasanum sem sópar yfir hann. Í uppgufunarferlinu kólnar einn af tveimur áföngunum; þetta leiðir til þess sem er kallað uppgufunarkæling , þar sem gufufasanum er veitt gufunarhitinn í formi duldrar hita .

Uppgufun vs suða

Í hitafræðilegu jafnvægi samsvarar hlutþrýstingur mettun gufuþrýstings gasfasa uppgufunarefnisins. Uppgufun á sér stað þegar mettun gufuþrýstingur er meiri en hlutþrýstingur. Hins vegar fer þetta ferli hægt fram vegna þess að vökvafasinn er í eðli sínu stöðugur svo framarlega sem gufuþrýstingur er undir heildarþrýstingnum. Hins vegar, ef gufuþrýstingur er jafn eða meiri en heildarþrýstingurinn, þá hefur suðumarkinu verið náð og efnið sýður . Uppgufun er aðeins möguleg ef erlent gas - venjulega loft - er enn til staðar, sem veitir afgangsþrýstinginn. Öfugt ferli - þétting - á sér stað þegar mettun gufuþrýstingur er undir hlutþrýstingi.

Vatnsgufun

Vatn gufar upp við stofuhita svo lengi sem loftið er ekki mettað með vatnsgufu , sem myndi samsvara kraftmiklu jafnvægi sem lýst er hér að ofan.

Meginreglan um uppgufun vatns er til dæmis notuð til að þorna þvott undir berum himni eða til að láta polla hverfa. Áhrif uppgufunarkælingar með vatni eru grundvöllur áhrifa hitastýrðrar reglugerðar með svitamyndun , að því leyti að uppgufunarhitinn er dreginn frá húðinni og þetta er þar með kælt.

In vistfræði , veðurfræði og loftslagsfræði , er gerður á milli útgufun ( svitnun + blaða uppgufun ) og uppgufun (sem kallast uppgufun vatns um óræktuð / opnu landi eða líkama vatns) eins og formum uppgufun, sem báðar eru einnig dregnar saman sem uppgufun .

Frásog vatns í lofthjúp jarðar með uppgufun á sér stað á yfirborði jarðar, til dæmis vatnsyfirborð , jarðvegur og plöntur . Uppgufunin fer aðallega eftir eftirfarandi þáttum:

Vegna margvíslegra breytna sem uppgufunin fer eftir er ákvörðun hennar mjög erfið og tímafrek. Í flestum tilfellum er uppgufunin því ekki mæld heldur aðeins metin með hjálp stærðfræðilíkana með nálgun . Uppgufunin sem fylgir á tímaeiningu, ef svo má segja uppgufunarhraða, er kölluð uppgufunartíðni .

Gerður er greinarmunur á hugsanlegri uppgufun , sem táknar uppgufunartíðni sem er í meginatriðum möguleg vegna veðurfræðilegra aðstæðna, og raunveruleg uppgufun , sem felur í sér raunverulegt vatnsinnihald, til dæmis jarðvegsins . Möguleg uppgufun er alltaf meiri en eða jöfn raunverulegri uppgufun. Ef um þurrka er að ræða, sérstaklega í þurru loftslagi , geta gildin tvö verið mjög mismunandi.

Uppgufun annarra efna

Mjög rokgjarnt leysiefni eins og asetón og díetýleter gufa einnig auðveldlega upp (og gufur þeirra safnast síðan upp í lofti herbergisins). Uppgufunarreglan er einnig notuð fyrir leysiefni í málningu , sem síðan þorna upp eftir málningarhúð (og þá venjulega efnafræðilega þverbinding til að mynda málningarfilmu).

Útreikningur og mæling

Uppgufun vatns yfir jörðu er aðeins hægt að mæla með mikilli fyrirhöfn, venjulega með uppgufunarmæli eða ljósmæli . Svokölluð grasviðmiðunargufun er mæld, sem er notað sem samheiti fyrir mælitækni vegna frekar fræðilegrar skilgreiningar á hugsanlegri uppgufun. Á hinn bóginn er mikill fjöldi mismunandi nálægðarformúla, sem hægt er að nota til að reikna uppgufun, aðlagaðan að ýmsum áhrifaþáttum, mun útbreiddari. Villur þeirra byggjast fyrst og fremst á þeim gögnum sem fyrir liggja hverju sinni, sem eru sérstaklega erfið með tilliti til áhrifaþátta eins og notkunar, gróðurs, rótardýptar og vatnsfræðilegra jarðvegseiginleika. Hins vegar ná til samræmingarformúlur sem byggjast á stöðluðum veðurfræðilegum breytum yfirleitt aðeins mjög takmarkaðri nákvæmni.

Dæmi um tæknilega notkun uppgufunar

Opin uppgufun er mjög orkusparandi ferli vegna notkunar umhverfis- og sólarorku. Þess vegna er það einnig notað í iðnaðarskala þar sem stöðugleiki vörunnar leyfir það. Við útdrátt af litíum er saltvatnið að hluta einbeitt með stuðli 40 í risastórum sóltjörnum áður en það er flutt til Salar de Atacama , Chile eða í Silver Peak , Bandaríkjunum. Leiðslutími í gegnum meira en 10 sóltjarnir getur verið allt að tvö ár. Annað dæmi er vinnsla sjávarsalts úr sjó. Í Dampier í Ástralíu eru saltmýrar reknar í þessu skyni á svæði sem er meira en 9.000 hektarar. Það er rétt að ekki er hægt að nota uppgufun í sóltjörnum í Þýskalandi vegna mikillar úrkomu og tiltölulega lágs sólargeislunar. En einnig hér er uppgufun notuð til að vinna salt í útskriftarturnum .

Önnur tæknileg notkun á uppgufun er þurrkun frá skólpi. Skólpseðju sem er afvatnað frá skólphreinsun er borið á stórt svæði í þurrkhúsum með gagnsæju byggingarhylki (filmu, pólýkarbónat eða glerhúðu). Skínandi sól hitar geymda skólpslammið, þar með eykst gufuþrýstingur í skólpi seyru samanborið við loftið fyrir ofan og vatn gufar upp úr skólpseðjunni. Raka loftið er fjarlægt úr þurrkhúsinu með tölvustýrðri loftræstitækni. Endurnýjanlegt aukaeldsneyti [1] með hitaverði 8–11 MJ / kg DM [2] (samsvarar u.þ.b. 2-3 kWh / kg DM; umbreyting: 1 MJ = 0,2778 kWh) er framleitt úr skólpi seyru sem er skipt út jarðefnaeldsneyti í kolaorku og sementsverksmiðjum. Stærsta sól skólp seyru þurrkun verksmiðju með þurrkun svæði 7.200 m² er nú starfrækt í Níkaragva með Wendewolf aðferðinni [3] [4] . [5] [6]

Stærsta sólskola skólpi seyru þurrkstöð með 20.000 m 2 þurrkarsvæði hefur verið starfrækt nálægt Palma síðan 2008. Í 12 tvöföldum sölum eru um það bil 30.000 tonn af skólpi seyru á ári sólþurrkaðar í lotuferli. Skolþurrkun á skólpi er rekin með snúningsvélmenninu „rafmagns svíni“. Stærð tengdra skólphreinsistöðva er 600.000 íbúaígildi. [7] [8]

Jafnvel í fornöld notaði fólk þá orku sem þarf til uppgufunarferlisins til að kæla drykki og annan mat. Þessar voru geymdar í porous leirkerjum og uppgufun lítils hluta vökvans í gegnum skipvegginn gerði kleift að halda hlutanum sem eftir var, tiltölulega köldum. Jafnvel með flóka eða leðri -covered glös nota þessa áhrifum kælingarinnar, sem þeir væta skal. Loft rakatæki eru töluverð hagnýt notkun á uppgufunarreglunni.Nánari dæmi um notkun eru mælingar á rakastigi loftsins með hjálp geimræna .

Sjá einnig

Vefsíðutenglar

Einstök sönnunargögn

  1. Stefan Lechtenböhmer, Sabine Nanning, Bernhard Hillebrand, Hans-Georg Buttermann: Notkun aukaeldsneytis . Framkvæmd birgðaáætlunar og innlend sjálfstæð endurskoðun losunarbirgða fyrir gróðurhúsalofttegundir, undirverkefni 02. Ritstj .: Sambandsráðuneyti umhverfismála, náttúruvernd og kjarnorkuöryggi. 2007, ISSN 1862-4804 ( kobv.de [PDF; sótt 29. apríl 2011]).
  2. Dæmi um hitaeiningagildi (þurrefni) .
  3. ↑ Upplýsingar um málsmeðferð .
  4. Sólskola skólpi seyru þurrkun í Managua ( Memento af frumritinu frá 26. júní 2013 í netsafninu ) Upplýsingar: skjalasafnstengillinn var settur inn sjálfkrafa og hefur ekki enn verið athugaður. Vinsamlegast athugaðu upprunalega og geymsluhlekkinn í samræmi við leiðbeiningarnar og fjarlægðu síðan þessa tilkynningu. @ 1 @ 2 Sniðmát: Webachiv / IABot / www.fwt.fichtner.de (PDF; 126 kB).
  5. Lucien F. Trueb: Efnafræðilegu frumefnin, Leipzig 1996.
  6. ^ Meyers Konversationslexikon, Leipzig og Vín 1888–1890, Lemma Abdampfen.
  7. ↑ upplýsingar um málsmeðferð
  8. Sóldeyruþurrkun í fríparadísinni ( minning frumritsins frá 2. febrúar 2017 í netsafninu ) Upplýsingar: skjalasafnstengillinn var settur inn sjálfkrafa og hefur ekki enn verið athugaður. Vinsamlegast athugaðu upprunalega og geymsluhlekkinn í samræmi við leiðbeiningarnar og fjarlægðu síðan þessa tilkynningu. @ 1 @ 2 Sniðmát: Webachiv / IABot / www.recyclingportal.eu