为什么水在常温下也会蒸发?
水的沸点是100℃,由此来说,水从液体变成气体至少需要温度达到100℃。但事实上,我们的地球上,常温环境中每时每刻都有水分蒸发,这与水分子的物理和化学性质以及这些分子之间形成的键有关。
水分子由两个氢原子(H2)和一个氧原子(O)连接而成。氧原子很容易将电子吸引向自身。当两个水分子彼此靠近时,一个分子的部分带负电的O倾向于吸引另一个分子的部分带正电的H原子,从而形成弱键,称为氢键。由于氢键很弱,破坏它所需的能量较少,这就是水在室温下保持液态的原因。
而在自然环境中,水体中的水分子按层排列,最顶层的分子仅受到来自底部和侧面的水分子间的吸引力,而下层的水分子则受到来自各个方向的分子间的吸引力。也就是说,最上层的分子受到的分子间力更小。由于这些分子间力(氢键)本来就弱,因此暴露在阳光下的最上层分子更容易获得足够的动能,使它们在室温下就能逃逸到大气中。
不过,水分也并不总能在室温下蒸发,当环境的湿度达到饱和状态,大气中容纳不下更多的水蒸气时,蒸发就会停止。