Вопрос №12. От чего зависит испаряемость жидкости? Объясните природу кавитационных явлений в жидкости.

Любая капельная жидкость способна изменять свое агрегатное состояние, в частности превращаться в пар. Это свойство капель­ных жидкостей называют парообразованием.

При повышении температуры жидкости и, в некоторых случаях, при снижении давления часть массы капельной жидкости постепенно переходит в газообраз­ное состояние (пар).

Испаряемость свойственна всем капельным жидкостям, однако интенсивность испарения неодинакова у различных жидкостей и зависит от условий, в которых она находится и зависит от:

- температуры (повышение температуры увеличивает упругость паров и усиливает испаряемость, последнему способствует и разрежение воздуха);

- площади испарения (чем больше поверхность жидкости – тем больше испарение);

- давления (давление пара над жидкостью зависит от ее испаряемости и температуры - это объясняют различием сил межмолекулярного взаимодействия в различных по природе жидкостях: чем больше эти силы, тем меньше испаряемость жидкости и тем ниже давление пара над ней);

- скорости движения газообразной среды над свободной поверхностью жидкости (повышение подвижности воздуха усиливает испаряемость жидкостей);

- температуры кипения жидкости (чем выше температура кипения жидкости (при нормальном атмосферном давлении), тем меньше её испаряемость).

Кавита́ция (от лат. cavitas — пустота) — процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром самой жидкости, в которой возникает. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк схлопывается, излучая при этом ударную волну.

Согласно определению Кристофера Бреннена: «Когда жидкость подвергается давлению ниже порогового (напряжению растяжения), тогда целостность ее потока нарушается, и образуются парообразные полости. Это явление называется кавитацией. Когда местное давление жидкости в некоторой точке падает ниже величины, соответствующей давлению насыщения при данной окружающей температуре, тогда жидкость переходит в другое состояние, образуя, в основном, фазовые пустоты, которые называются кавитационными пузырями

Поскольку под воздействием переменного местного давления жидкости пузырьки могут резко сжиматься и расширяться, то температура газа внутри пузырьков колеблется в широких пределах, и может достигать нескольких сот (и даже тысяч) градусов по цельсию. Следует также учитывать, что в растворённых в жидкости газах содержится больше кислорода в процентном отношении, чем в воздухе, и поэтому газы в пузырьках при кавитации химически более агрессивны, чем атмосферный воздух — вызывают быстрое окисление (вступление в реакцию) почти любой среды или материала.

Явление кавитации носит локальный характер и возникает только там, где есть условия. Перемещаться в среде возникновения не может.