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蒸発のメカニズムを知りたい
Zincerの回答
「水が蒸発してなくなる」ことの説明については、alpha16さんの回答で良いと思いますが、「空気を吹き付けることによって蒸発が速くなる」ことの説明は、大筋でfreeman108さんが正解だと思います。 水滴が蒸発して無くなる過程を段階を追って説明すると。 1.水滴の周りに(極薄い)飽和水蒸気の空気の層が出来ます。 2.その周りの空気は飽和水蒸気に達していない(水蒸気濃度が薄い)場合、ある厚さの濃度勾配を持った拡散層が形成されます。 3.その拡散層を通って水分子は外側に移動し、最終的に全部の水滴が無くなります。 (厳密には水の気化熱によって、nonononさんの仰るように水滴の温度は低下するはずですが、外部からの伝熱の効果による加熱がありますので、ここでは定常状態として無視しています。) さて、【2】の拡散ですが、その速度は濃度勾配に比例して大きくなるため、周りの空気を常に水蒸気量の低い新しい空気と入れ替えてやることによって拡散速度が大きくなったため、速く乾燥すると考えられます。また、空気が移動すると拡散層の厚さの減少も起こり、これも濃度勾配を大きくすることになります。 揚げ足取りのようになりますが、気体分子の速度は非常に大きく、通常の風程度ではその運動エネルギーの上昇はほとんど影響を与えないものではないでしょうか?
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ありがとうございます。 吹き付けるとゆう行為が、常に新しい濃度勾配を作っているようですね。