parowanie
Parowanie oznacza powolne przechodzenie cieczy w fazę gazową w temperaturze niższej od jej temperatury wrzenia. Proces ten zachodzi wyłącznie na wolnej powierzchni cieczy. Poszczególne cząsteczki opuszczają ciecz, gdy ich energia kinetyczna jest wystarczająca, by pokonać siły wiązania.
Parowanie jest ciągłym procesem przenoszenia substancji. Na proces ten wpływają temperatura, ruch powietrza, ciśnienie oraz wilgotność względna powietrza. Wysokie temperatury i niska wilgotność powietrza przyspieszają parowanie. Również spadające ciśnienie otoczenia zwiększa szybkość parowania.
Decydującym czynnikiem dla parowania jest temperatura powierzchni cieczy. To ona określa lokalne ciśnienie pary nasyconej. Parowanie jest zatem procesem łączącym przenoszenie ciepła i masy. Spadek ciśnienia otoczenia lub wzrost temperatury znacznie zwiększają szybkość parowania.
W przeciwieństwie do wrzenia, parowanie zachodzi wewnątrz cieczy bez tworzenia się pęcherzyków. Jest to zjawisko zachodzące na powierzchni. W technicznych procesach suszenia parowanie jest często drugim etapem po mechanicznym osuszaniu.
Współczynnik parowania można opisać za pomocą:
m˙ = k · A · [exp ( −ΔH_vap / (R · T_L ) + C )−p]
- m˙ to strumień parowania (kg/s)
- k to współczynnik przenikania ciepła
- A to powierzchnia parowania (m²)
- ΔH_vap to entalpia parowania (J/mol)
- R to uniwersalna stała gazowa (J/(mol·K))
- T_L to temperatura powierzchni cieczy (K)
- C to stała materiałowa
- p to ciśnienie pary w środowisku procesowym (Pa)
Parowanie odgrywa ważną rolę w procesach suszenia, chłodzenia, w pompach ciepła, powlekaniu oraz separacji rozpuszczalników.