Uppgufunarpanna.

Mettunarrakaþrýstingur - uppgufun

Raki í lofthjúpnum VI

Trausti Jónsson 6.6.2007

Mjög hætt er við að merking setningarinnar „mettun-arrakaþrýstingur er lægri yfir ís en fljótandi vatni“ ruglist. Á „mannamáli“ er mun auðveldara að segja og muna að „minna gufar upp við ísyfirborð en vatnsyfirborð“. Reyndar má af fullu öryggi setja 'minna gufar upp' fyrir 'mettunarrakaþrýstingur er lægri' og á sama hátt 'meira gufar upp' í stað 'mettunarrakaþrýstingur er hærri' alls staðar þar sem þetta kemur fyrir.

Tvö atriði til viðbótar hafa áhrif á mettunarþrýsting (e_s) og þar með uppgufun:

(i) Er vatnið hreint?

Hið fyrra er að máli skiptir hvort vatnið er hreint eða ekki og hefur salt sem er uppleyst í dropa lækkandi áhrif á mettunarþrýsting við yfirborð hans [dregur úr uppgufun frá yfirborði dropans]. Lína sem sýnir samband mettunarþrýstings (svokallað e_s-T rit) yfir saltupplausn er aðeins neðar en lína sem sýnir sambandið fyrir hreint vatn (fyrri mynd). Þetta hefur þær afleiðingar að saltir vatnsdropar gufa ekki upp þó að hiti sé heldur undir mettunarhita við hreint vatn. Þessir dropar auðvelda þéttingu í lofthjúpnum.

(ii) Hversu stór er dropinn?

Hitt atriðið sem hefur áhrif á mettunarþrýsting [uppgufun] er dropastærð. Meiri líkur eru á því að sameind í yfirborði mjög smágerðs dropa yfirgefi hann heldur en sameind á sléttum vatnsfleti. Þetta þýðir að lína á e_s-T riti smádropa liggur aðeins ofar en e_s-T lína fyrir flatt yfirborð. Með öðrum orðum þá endast mjög smáir vatnsdropar ekki nema að loft sé yfirmettað. Því smærri sem dropinn er því meiri verður yfirmettunin að vera. Þetta stafar af mikilli sveigju yfirborðs smádropans.

Þessi áhrif skipta ekki máli nema að dropinn sé minni en 0,1µm í þvermál, en skipta mjög miklu máli þegar dropar eru rétt að myndast eða rétt að gufa upp. Í náttúrunni, t.d. í skýjum, eru dropar af ýmsum stærðum (oftast innihaldandi salt eða smáagnir), auk ískristalla. Það fer þá eftir hlutföllum ofantalinna áhrifaþátta hvort vatn getur haldið áfram að þéttast í skýinu eða hvort það hverfur.

Úr Veðurbók Trausta Jónssonar

Skylt efni er að finna í næstu fróðleiksgrein um raka í lofthjúpnum (eða fyrri grein).