A Study of Temperature Dependence of Evaporation Rate of Liquids from a Free Surface and Liquid Boiling Rate on a Solid Heating Surface

  • А.А. Хащенко North-Caucasus Federal University (Stavropol, Russia) Email: haa-08@mail.ru
  • О.В. Вечер Stavropol State Medical University (Stavropol, Russia) Email: vecher.olga@mail.ru
  • Е.И. Дискаева Stavropol State Medical University (Stavropol, Russia) Email: e_diskaeva@mail.ru
Keywords: translational motion, evaporation rate, activation energy, work function, specific heat of vaporization, temperature difference

Abstract

In this paper, the process of liquid evaporation is considered from the standpoint of the translational motion theory. It is assumed that the oscillation process in molecules of liquid as in crystals consists of fluctuations from equilibrium positions. In the liquid state, positions of the molecules vary with time, and in case of molecular- sized cavity near a molecule there can be an abrupt transition of the liquid molecule from one equilibrium position to another. An assumption has been made that liquid temperature increase during steady-state condition of molecules will result in decrease of steady-state duration time, jump frequency will be increased, and probability of molecule transition from free surface of liquid to the vapor space will also be increased. Hence, it is concluded that temperature increase will cause the increase of liquid evaporation rate. In accordance with the assumptions theoretical dependencies are elaborated for calculation of liquid evaporation rate on its free surface for a wide range of temperatures — from freezing point to boiling point. Also, the nature of temperature dependence of liquid evaporation rate on a solid heating surface during saturated bubble boiling is investigated.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-14

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

А.А. Хащенко, North-Caucasus Federal University (Stavropol, Russia)
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры теплогазоснабжения и экспертизы недвижимости
О.В. Вечер, Stavropol State Medical University (Stavropol, Russia)
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики, математики и биотехнологии
Е.И. Дискаева, Stavropol State Medical University (Stavropol, Russia)
кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой физики, математики и биотехнологии

References

Кутателадзе С.С., Накоряков В.Е. Тепломассобмен и волны в газожидкостных системах. -Новосибирск, 1984.

Qingqing Shen, Wensheng Lin, Anzhong GU, Yonglin JU. A simplified model of direct-contact heat transfer in desalination system utilizing LNG cold energy. Front. Energy. -2012. -№ 6 (2).

Amir Faghri, Yuwen Zhang, John Howell. Advanced Heat and Mass Transfer. -2010.

Лабунцов Д.А. Физические основы энергетики: избранные статьи по теплообмену, гидродинамике и термодинамике. -М., 2000.

Анохина Е.В. Исследование процессов испарения и кипения жидкостей//ЖТФ. -2010. -Т. 80. -Вып. 8.

Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. -Л., 1975.

Кесслер Ю.М., Петренко В.Е., Лященко А.К. Вода: структура, состояние, сольватация. -М., 2003.

Марков И.И., Хащенко А.А., Вечер О.В. О скорости испарения жидкости с ее свободной поверхности и с поверхности нагрева//Сб. научн. тр. -Северо-Кавказское отделение технологических наук РФ. -2002. -Вып. 6.

Хащенко А.А., Меньщиков А.В., Афанасьев М.А., Пуля А.В., Коробов А.Ю. Экспериментальное исследование процессов испарения и кипения жидкостей//Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона: материалы VII Росс. науч.-практ. конф. -Ставрополь, 2012.

How to Cite
Хащенко А., Вечер О., Дискаева Е. A Study of Temperature Dependence of Evaporation Rate of Liquids from a Free Surface and Liquid Boiling Rate on a Solid Heating Surface // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1(89) DOI: 10.14258/izvasu(2016)1-14. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282016%291-14.