Sería el agua, dado el calor suficiente, al instante vaporizar?

Question

(Por favor disculpen el mal uso de las palabras, yo no soy un físico entrenado. Por favor, señale cualquier uso indebido.)

Hasta ahora, mi entendimiento de agua que se evapora es el siguiente:

• El agua se evapora, independientemente de la temperatura.
• Cuanto mayor sea la temperatura, mayor es la presión de vapor, por lo tanto, el agua se evapora más rápido.
• En el nivel del mar, el agua hierve a 100°c. La temperatura de ebullición disminuye a medida que athmospheric la presión disminuye.
• Se necesita una cantidad fija de calor / energía para evaporar el agua (una vez que se alcanza el punto de ebullición?)

Considere el siguiente escenario:

• Estoy en el nivel del mar
• He de agua hirviendo (de ahí a 100°c)

¿Qué pasa si, al instante (< 0,01 s), doy mi de agua hirviendo suficiente calor para evaporar todo? Supongamos que nada me impide de hecho la transferencia de calor en el agua. No hay presión problema, ningún efecto leidenfrost etc.

1. El agua se vaporiza instantáneamente?
2. O incumplimiento de los 100°c "barrera", y vaporizar más tarde?

También, del lado de la pregunta: si se puede evaporar el agua a 20°c, la cantidad de energía que se tarda en que la temperatura? Es más/menos que a 100°c?

Answer 1

A partir de la original supuestos:

Hasta ahora, mi entendimiento de agua que se evapora es el siguiente:

Cuanto mayor sea la temperatura, mayor es la presión de vapor, por lo tanto, el agua se evapora más rápido.

La tasa de agua hirviendo, suponiendo constante la temperatura de ebullición, es dependiente de la tasa de transferencia de calor para el agua, no la presión de vapor.

En el nivel del mar, el agua hierve a 100°c. La temperatura de ebullición disminuye a medida que athmospheric la presión disminuye.

De alguna manera es más correcto decir que la temperatura de ebullición disminuye a medida que la presión ambiente disminuye, no importa cuál sea la fuente de la presión ambiental.

Se necesita una cantidad fija de calor / energía para evaporar el agua (una vez que se alcanza el punto de ebullición?)

El calor de vaporización del agua disminuye a medida que la temperatura de ebullición (y de ebullición presión) aumenta hasta alcanzar la temperatura crítica (y la presión crítica) de agua. Esto significa que si la presión cambia sustancialmente durante el proceso de ebullición, el calor de vaporización del agua también va a cambiar sustancialmente durante el proceso de ebullición.

Para responder a la pregunta directamente, hay un par de situaciones industriales, donde el agua se le da la suficiente calor al instante si se evapore. Para el caso de aceite caliente de los sistemas en la industria, un horno calienta el aceite a 450 grados F (quizá más), y envía el aceite a equipos de proceso para el propósito de hervir el proceso en un intercambiador de calor. Con muy poca frecuencia (aproximadamente 5 ciclos al año), con el aceite caliente, se apaga su sistema de mantenimiento, y el agua se utiliza para hydroblast equipo para limpiarlo. Esto significa que el agua se acumula en los puntos bajos de la tubería asociada. Después de terminar los trabajos de mantenimiento, el buen inicio de procedimiento de llamadas para lentamente calentando el aceite, la comprobación de todos los puntos bajos de la tubería para el agua y drenar toda el agua antes de que el aceite caliente se pone por encima del punto de ebullición del agua. En muy raras ocasiones se han presentado casos donde un pequeño lingote de agua fue atrapado en la tubería durante el inicio sin que nadie lo sepa. Esta babosa de agua fue aislado por el aceite caliente por las válvulas cerradas, por lo que su temperatura es demasiado baja a causa de ebullición. Por desgracia, en el caso de que un operador de una instalación de apertura de las válvulas (por cualquier razón), el atrapado slug de agua inmediatamente contactos 450 grados F aceite caliente, causando un extremadamente rápido de la tasa de evaporación, y que resulta en una explosión. Y sí, esto ha ocurrido. Así que la respuesta es: si el agua tiene acceso a una cantidad suficiente de calor, a una temperatura lo suficientemente alta, de hecho al instante vaporizar.

Answer 2

Las respuestas se reduce a sí, el más grande de la tasa de calor (suponiendo que se puede transferir a cualquier tasa que usted desea), el más grande de la vaporización de la tasa. La tasa de cambio en la energía interna en un volumen constante es $U=U_0+\dot Q\Delta t$ donde $\Delta U$ es el total de energía interna necesaria para cambiar la fase, y $\dot Q$ es la tasa de transferencia de calor. Por lo tanto $\Delta t=\frac{\Delta U}{\dot Q}$, y puede hacer que el tiempo de evaporación tan corta como quieras.

Answer 3

Mi respuesta está basada en nuestra experiencia cotidiana.

La respuesta simple es no.

Supongamos que tenemos un sartén caliente, poner una gota de agua sobre ella y usted verá que se va a mantener por un tiempo. Esto es debido a que el vapor hace que una capa aislante entre el pan y el agua de la gota. Este fenómeno está siempre presente que (no puede ser la única razón) es una de las razones por las que el agua no se vaporiza al instante.

EDITAR:

Después de algunas discusiones puedo cambiar mi respuesta a tal vez.

El uso de alta potencia de microondas puede calentar el agua a sperheated estados que al liberadora (por pequeña perturbación) puede generar una avalancha de la evaporación y el agua puede evaporarse al instante.

Answer 4

Si el agua en algún volumen $V$ se convierte en gas (la atracción entre las moléculas de agua se apaga al instante), entonces la presión de este gas va a ser enorme. Esta es la forma explosiva de las obras.