蒸发，是生活中极常见的一个物理现象。基于常识可知，选择天气晴朗时将衣物铺展开来晾在通风的阳台上有利于更快的晾干衣物。这种经验的得出有何依据？本文将对液体蒸发速度进行估算，对生活中蒸发现象表现出的规律进行合理解释。
1 液体蒸发的物理过程
液体蒸发过程，是分子从液体中运动出来到气体中与从气态返回到液体中两个过程共同作用的结果。从液体蒸发到气体中的分子数为上述两过程的差值。估算液体蒸发速度的方法就归结于分别计算两个过程中液体中分子数目的变化速度。分子从气体运动到液态中，可以把气体考虑成理想气体，并利用气体分子的泻流过程进行模型抽象，从而计算出来因该过程而使得液体内分子数单位时间内的增加量。
对于分子从液体中运动到气态中的过程，可以使用饱和蒸汽这一物理过程进行计算。在密闭条件中，一定温度下，液体处于相平衡的蒸汽所拥有的气压即饱和蒸气压。在饱和蒸汽压状态下分子从液体中运动出来与从气态中返回液体两个过程相平衡，致使液体与气体中分子数目不发生改变并处于一个动态平衡的过程。因此，对于特定温度的任何液体，可以利用其饱和蒸汽压
得到从气态运动到液态中的快慢，从而简介计算出来单位时间内从液体中运动到气体的分子数。
2 液体蒸发速度的计算
液体蒸发速度的计算需要使用分子动力学的知识。在计算气体粒子返回到液态中的速度时，需要把气体考虑成理想气体，这样的气体满足麦克斯韦分布，利用泻流的物理过程，可以计算得到该速度，最后利用上节阐述的液体蒸发速度的计算思路得到最终结果。
2.1 麦克斯韦分布
一切物质的分子都在不停地作无规则热运动，气体分子运动的速度大小与方向可能是任意值。对于一个平衡态的理想气体体系，气体分子的速度在各个区间的可能性不同，即概率密度不同。麦克斯韦速度分布律描述了气体分子在无规则热运动中速度的分布情况。
除以时间和面积即为气体粒子单位时间内从单位面积上小口流出的数目。同时带入麦克思维分布的表达力，并利用积分结果可以得到单位时间内从单位面积上小口流出的粒子数目为：
3.2 结果分析
4 结语
本文通过对蒸发过程建立理想化的物理模型，结合分子动力学的方法得到了液体蒸发速度的计算结果。根据文中得出的结果，可以得知表面积越大、液体温度越高（注意到饱和蒸汽压随温度升高较快）及空气湿度越低越有利于液体的蒸发，这对生活中蒸发的现象作出合理解释。但本文对液体蒸发速度估算的数值结果具有一定局限性，可以在模型中考虑扩散过程作进一步探究。
参考文献
[1]张三慧．大学基础物理学[M]．清华大学出版社，2007．
（天津市南开中学）
