第一節(jié) 蒸發(fā)

1、第一節(jié)第一節(jié)蒸發(fā)蒸發(fā)一、水的相變化（一）水的相變一、水的相變化（一）水的相變常溫下，大氣中的水分有三態(tài)，即水的三相，固態(tài)、液態(tài)、汽態(tài)（圖5.1）。在一定條件下，水的三相之間能夠互相轉(zhuǎn)化稱為水的相變（圖5.1）。大氣中的水分經(jīng)常不斷地從一種形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形態(tài)，但絕大多數(shù)情況下，以汽態(tài)存在于大氣中，同時(shí)，水的相變也伴隨著有能量的變化。（二）相變的判據(jù)（二）相變的判據(jù)1、分子物理學(xué)、分子物理學(xué)判據(jù)判據(jù)從分子運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)來看，水分子是不停地運(yùn)動(dòng)著

2、，水的相變是各相之間分子交換的結(jié)果。例如，在液態(tài)水和水汽兩相共存的系統(tǒng)中，水汽分子和液態(tài)水分子都在作雜亂無章地隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。在液態(tài)水的表面層，運(yùn)動(dòng)較快且具有較大動(dòng)能的分子，可能克服它周圍水分子對它的吸引沖出水面變成水汽分子，水汽分子之間互相碰撞，由于水汽分子受液面水分子吸引，其中有一些水汽分子便會(huì)落入水中，因此在同一時(shí)期內(nèi)，水面上既有液態(tài)水分子沖出水面變成水汽分子又有水汽分子落入水中變成水分子。假設(shè)N、n分別表示單位時(shí)間內(nèi)沖出水面的分子數(shù)與

3、落入水面的分子數(shù)。如果Nn，表示一部分水變成水汽，這種水——水汽過程稱為蒸發(fā)。Ne，蒸發(fā)（未飽和）；ew＝e，動(dòng)態(tài)平衡（飽和）；ewe，升華；es＝e，動(dòng)態(tài)平衡；ese，凝華。3、水相變化中的潛熱（、水相變化中的潛熱（latentheat）在水相轉(zhuǎn)變過程中，也發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，這種在相變時(shí)所吸收或消耗的熱量稱為潛熱。當(dāng)水由液態(tài)跑出水面變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，由于跑出去的都是具有較大動(dòng)能的水分子，使液面溫度降低。若保持水溫不變，就必須自外界供給熱能，這部

4、分熱能就等于蒸發(fā)潛熱，用L表示。L＝（25002.4t）103(Jkg)根據(jù)上式，當(dāng)t＝0℃時(shí)，有L＝2.5106Jkg。而且L是隨溫度的升高而減小的。不過在溫度變化不大時(shí)，L的變化是很小的，所以一般取L為2.5106Jkg。當(dāng)水汽發(fā)生凝結(jié)時(shí)，這部分潛熱又將會(huì)全部釋放出來，這也就是凝結(jié)潛熱。在同溫度下，蒸發(fā)潛熱與凝結(jié)潛熱相等。同理，由冰直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗纳A過程也要消耗熱能（吸熱），它包括兩部分：冰—水所消耗的融解潛熱3.34105Jkg

5、，水—水汽所消耗的蒸發(fā)潛熱2.5106Jkg，共消耗潛熱為2.834106Jkg。在同溫度下，凝華潛熱與升華潛熱相等。二、蒸發(fā)（一）蒸發(fā)的定義及其表示方法二、蒸發(fā)（一）蒸發(fā)的定義及其表示方法1、蒸發(fā)的定義、蒸發(fā)的定義2、水面蒸發(fā)的影響因素、水面蒸發(fā)的影響因素（1）空氣濕度：）空氣濕度：水溫一定時(shí)，ew為定值，濕度愈小，e愈小，則ewe愈大，蒸發(fā)速度愈大。（2）溫度：）溫度：水溫愈高，e和ew都相應(yīng)增大，但ew增大的速度比e更快，ewe也

6、愈大，蒸發(fā)愈快。（3）氣壓：）氣壓：氣壓愈大，蒸發(fā)面上空氣分子的密度愈大，會(huì)抑制水分子跑出，不利于蒸發(fā)。（4）風(fēng)速：）風(fēng)速：風(fēng)速大，可把水汽分子帶走，使水面上空氣中的實(shí)際水汽密度減小，有利蒸發(fā)。2、土壤蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)它是土壤水分以氣態(tài)形式向大氣中擴(kuò)散的現(xiàn)象，它具有明顯的階段性，大致可分為三個(gè)階段：（1）第一階段：）第一階段：當(dāng)土壤經(jīng)過降水、灌溉或下層土壤水分在毛管力作用下，不斷升向土表，而使土壤表層水分保持飽和狀態(tài)，此時(shí)土壤蒸發(fā)主要發(fā)生

7、在地表，蒸發(fā)主要受氣象因子影響。與同溫度水面蒸發(fā)相近。減小蒸發(fā)的方法：松土切斷毛細(xì)管。（2）第二階段：）第二階段：經(jīng)過第一階段蒸發(fā)，土壤表層變干，蒸發(fā)面下降，土壤內(nèi)部蒸發(fā)的水汽通過干土層的孔隙進(jìn)入大氣，此時(shí)蒸發(fā)速度受水分從土壤下層向上轉(zhuǎn)移速度的限制。減小蒸發(fā)的方法：鎮(zhèn)壓保墑，減少土表孔隙，改變土壤透氣性，保持土壤水分。（3）第三階段：）第三階段：土壤含水量很低，植物開始萎蔫，此時(shí)，土壤水分的毛管力作用停止，只能以氣態(tài)形式從地下通過干土層

8、向大氣擴(kuò)散。此時(shí)，蒸發(fā)受水汽從下層土壤向表層擴(kuò)散速度的影響，并由土粒大小和土壤孔隙度決定。減小蒸發(fā)的方法：灌溉。土壤蒸發(fā)除受氣象因子影響外，還與土壤特性和環(huán)境條件有關(guān)。為減少土壤水分蒸發(fā)經(jīng)常采取如下措施：（1）松土；（2）鎮(zhèn)壓；（3）灌溉；（4）覆蓋塑料地膜；（5）營造農(nóng)田防護(hù)林帶（網(wǎng)）；（6）采用抑制蒸發(fā)劑（噴灑在土壤表面上形成一層均勻膜，阻擋土壤水分進(jìn)入，抑制蒸發(fā)，相對提高土壤濕度）。3、植物蒸騰（、植物蒸騰（planttransp

9、iration）植物由根毛吸水，通過維管組織到達(dá)葉子或其它器官，通過氣孔或角質(zhì)層，從植物體散逸到周圍空氣中，這種經(jīng)過植物體的水分蒸發(fā)過程叫蒸騰。植物由于蒸騰而散失的水分是相當(dāng)多的，由根系吸收進(jìn)入植物體內(nèi)的水分，只有1%保留在植物體內(nèi)參加新陳代謝活動(dòng)，99%水分都因蒸騰而消耗掉。蒸騰速度與溫度成正比，與濕度成反比。在有植物的地方，它既有土壤蒸發(fā)及植物表面截持水分的蒸發(fā)，又有植物的蒸騰，把蒸發(fā)和蒸騰之和稱為蒸散。森林蒸散：森林的物理蒸發(fā)與森