Испаре'ние, переход вещества из жидкого или твёрдого агрегатного состояния в газообразное — пар. Обычно под И. понимают переход жидкости в пар, происходящий на свободной поверхности жидкости.
И. твёрдых тел называется возгонкой или сублимацией . Вследствие теплового движения молекул И. возможно при любой температуре, но с возрастанием температуры, т. е. интенсивности теплового движения молекул, скорость И. увеличивается.
В замкнутом пространстве (закрытом сосуде) И. происходит при заданной постоянной температуре до тех пор, пока пространство над оставшимся избытком жидкости (или твёрдого тела) не будет заполнено насыщенным паром . Давление насыщенного пара зависит только от температуры и повышается с ее возрастанием. Кривая, изображающая давление насыщенного пара в зависимости от температуры, называется равновесной кривой И. (см. рис. ). Если давление насыщенного пара, заполняющего микрополости в жидкости, становится равным или несколько большим давления в газовой фазе над поверхностью жидкости, то И. переходит в кипение . Наиболее высокой температурой кипения является критическая температура данного вещества. Критическая температура и давление определяют критическую точку — конечную точку на равновесной кривой И. Выше этой точки сосуществование в равновесии двух фаз — жидкости и пара — невозможно.
При переходе из жидкости в пар молекула должна преодолеть силы молекулярного сцепления в жидкости. Работа против этих сил (работа выхода ), а также против внешнего давления уже образовавшегося пара совершается за счёт кинетической энергии теплового движения молекул. В результате И. жидкость охлаждается. Поэтому, чтобы процесс И. был изотермическим, т. е. протекал при постоянной температуре, необходимо сообщать каждой единице массы вещества определённое количество теплоты l (дж/кг или дж/моль), называемое теплотой испарения . Теплота И. уменьшается с ростом температуры, особенно быстро вблизи критической точки, обращаясь в этой точке в нуль. Теплота И. связана с производной давления насыщенного пара по температуре Клапейрона — Клаузиуса уравнением , на основе которого определяются численные значения l для жидкостей.
Скорость И. резко снижается при нанесении на поверхность жидкости достаточно прочной плёнки нелетучего вещества. И. жидкости в газовой среде, например в воздухе, происходит медленнее, чем в разреженном пространстве (вакууме), так как вследствие соударений с молекулами газа часть частиц пара вновь возвращается в жидкость (конденсируется).
И. относится к фазовым переходам 1-го рода, которые характеризуются отличной от нуля теплотой фазового перехода . При процессе, обратном И., т. е. при образовании из пара жидкой фазы (конденсации ), происходит выделение теплоты И.
И. применяется в технике как средство очистки веществ или разделения жидких смесей перегонкой. И. лежит в основе пароэнергетики, работы холодильных и др. установок, а также всех процессов сушки материалов.
В естественных условиях И. является единственной формой передачи влаги с океанов и суши в атмосферу и основной составляющей круговорота воды на земном шаре.
Лит.: Кикоин И. К. и Кикоин А. К., Молекулярная физика, М. ,1963; Букалович М. П., Новиков И. И., Техническая термодинамика, 3 изд., М.—Л., 1962; Константинов А. Р., Испарение в природе Л., 1963.
П А Ребиндер
Зависимость давления насыщенного пара некоторых жидкостей от температуры (светлый кружок — критическая точка, тёмный — точка кипения при атмосферном давлении).