«Количество молекул, покидающих жидкость в единицу времени, сильно растет с температурой. Количество молекул, ударящихся о поверхность жидкости, зависит от температуры в меньшей степени…»
Немного не поняла почему количество молекул уходящих в пар сильно зависит от темп, а приходящих в жидкость нет. Разве при увелич концентрации пара не увелич количество соударений молекул о жидкость?
ну логично что если бы это было бы не так у нас бы вообще после достижения подвижного равновесия не образовывалось пара при повышении температуры, но все равно не понятно почему в меньшкй степени зависит количество ударов о жидкость
как я понял скорость пропорциональна температуре из под корня, из-за этого. а почему в меньшей, так это потому что при увеличении температуры жидкости, растет и энергия молекул, и они становятся менее устойчивыми. иными словами, просто степень меньше)
Скорее всего @Archer имел ввиду, что молекула неустойчива в жидкости и может “вылететь” из нее (т. е. уйти в пар). При испарении молекулы не распадаются.
Думаю определить зависимость скорости испарения жидкости от температуры и точно сказать, почему степень зависимости выше 1/2 будет довольно сложно. Скорее всего автор учебника имел ввиду, что чем выше энергия молекул жидкости, тем больше они испаряются, а значит количество молекул уходящих в пар примерно пропорционально энергии молекул (а значит и температуре в первой степени).
В случае пара, средняя скорость молекул будет v \propto \sqrt{T}, так как энергия молекул \displaystyle E_K = \frac{mv^2}{2} \propto kT. Откуда и выходит корень, так как количество молекул ударяющихся о поверхность жидкости в единицу времени прямо пропорционально скорости молекул.
А я не могу сказать аналогичное молекулам жидкости о молекулах пара? Чем выше их энергия тем большее число раз они буду соударяться с поверхностью жидкости , а значит их энергия также зависит от количества молекул уходящих в жидкость, но тогда почему она зависит в меньшей степени чем для жидкости?
Для пара зависимость количества молекул уходящих в жидкость определена. Она прямо пропорциональна скорости молекул пара.
Для жидкости же однозначной зависимости нет. (можно вывести примерную зависимость, однако вывод далеко выходит за рамки качественного описания процесса). В отличие от газа, мы не знаем точного поведения молекул внутри жидкости. Поэтому мы можем только предположить, что количество уходящих в пар молекул будет пропорционально энергии.
К сожалению, на данный момент думаю придется принять данную разницу в степенях за факт без качественного объяснения. При дальнейшем изучении фазовых равновесий и уравнения Клапейрона-Клаузиуса, можно будет рассмотреть жидкость как насыщенный пар. Тогда количество испаряющихся молекул можно будет оценить как \displaystyle P_{нас}/\sqrt{T} \propto e^{-\frac{С}{kT}}/\sqrt{T} (что намного сложнее простой степенной зависимости).
есть теория, что чем больше ударов, тем большее число молекул после соударения с границей может от неё оторваться. Количество соударений связано со скоростью, а скорость связана с температурой. Или это рассуждение не совсем корректным будет?
Можно оценить зависимость как величину пропорциональную количеству молекул у поверхности, умноженную на долю молекул с достаточной для отрыва энергией, т.е. рассуждать как при выводе уравнения Аррениуса
Ну даже если не знать точное распределение уровней энергии, заселенность на этих уровнях описывается распределением Гиббса, т.е. через \displaystyle e^\frac{-E_n}{kT}
Количество молекул, ударяющихся о поверхность жидкости зависит от скорости движения молекул, которая, в свою очередь зависит от температуры. Если брать изменение температуры по абсолютной шкале, можете заметить, что изменение температуры на 10 градусов это изменение всего-лишь на менее, чем 3%.
Когда же речь идёт о реакции, например, в опытах, выполненных Гессом, скорость зависит от количества молекул, энергия которых превысила определенный порог, потому что важно не просто столкновение, а активное столкновение. По его исследованиям, это уже не единицы процентов, а сотни. Отрыв молекул от поверхности жидкости также требует определенной энергии, поэтому следует ожидать той же зависимости.
