¿La tela húmeda se evapora más lentamente que el agua pura?

Imposible responder, demasiadas variables que no pueden ser iguales y que influyen en el resultado. Pero si realmente mantiene los parámetros iguales, la velocidad de evaporación no será muy diferente.

En ambos casos, las moléculas de agua tienen interacciones con otras moléculas en la fase líquida e interacciones insignificantes entre sí en la fase gaseosa. En agua pura, todas las interacciones son con otras moléculas de agua, y estas interacciones son muy fuertes. En la tela, una fracción de las interacciones son con la tela, la mayoría aún entre moléculas de agua. Diferentes tipos de tela tienen diferentes fuerzas de interacción en su unión con el agua, y esto podría influir en la rapidez con que se secan. Por otro lado, la velocidad de un proceso no debe confundirse con la diferencia de energía libre, y muchos otros parámetros pueden ser influyentes, a medida que escribe.

Cualquier proceso de equilibrio tiene una velocidad que es la diferencia entre la velocidad de avance y la velocidad de un proceso inverso. El proceso de avance aquí es la evaporación, y la velocidad de ese proceso (dictada por la energía de activación) está determinada únicamente por el líquido. El proceso inverso aquí es la condensación, y su velocidad depende principalmente de las propiedades de la fase gaseosa. Si mantenemos “todas las demás” condiciones iguales, podemos suponer que la tasa de condensación es la misma en ambos casos, y solo observamos la tasa del proceso hacia adelante.

Su pregunta es ambigua sobre el área de superficie, primero escribe que el área de superficie es una de las cosas que se mantiene igual entre los dos experimentos, y luego plantea la hipótesis de que menos agua está expuesta al aire si está en la tela. Pero supongo que su agua pura también está en un soporte, y no toda el área exterior está en contacto con el aire. ¡Esto es solo un error en la contabilidad! Si el área de superficie expuesta es la misma, y ​​también lo son todos los demás parámetros, entonces la velocidad de evaporación está determinada por la energía de activación de ese proceso que difícilmente diferirá entre la tela y el agua pura.

Tenga en cuenta que si el agua se evapora, esto cuesta energía. La temperatura de la fase líquida puede bajar. Si algo se evapora más rápido, debe agregar calor más rápido para mantener la temperatura igual. Esto agrega más variables como la capacidad de calor de la tela que pueden influir en el proceso.

Esta es la estructura del algodón:

Cada uno de los anillos de seis miembros tiene una unidad de hidroglucosa. La razón por la cual el algodón se moja y permanece húmedo por algún tiempo es debido a los dos grupos hidroxilo (el -OH) que se encuentran en cada unidad de hidroglucosa.

Los grupos hidroxilo pueden interactuar con las moléculas de agua a través de enlaces de hidrógeno y, por lo tanto, se “aferran” a ellas, lo que dificulta la evaporación del agua.

No se trata tanto de la superficie, sino más bien de la interacción de las moléculas de agua con el algodón en la tela.

Credito de imagen:

UT Knoxville | colegio de Ingenieria

El agua se evaporará de la tela un poco más rápido debido al aumento de la superficie. Digamos que tiene un plato con 1 g de agua y tela empapada con 1 g de agua. El agua en la tela húmeda se extenderá a través de ella, maximizando el área de superficie que está expuesta al aire. Además, la tela húmeda tiene dos lados, por lo que el área de la superficie tiene dos caras desde donde puede evaporarse.

Mientras tanto, el agua en el plato tiene una sola cara desde donde puede evaporarse. La tasa será ligeramente más baja.

Si el área de superficie del agua expuesta al aire fuera igual y la placa fuera de naturaleza hidrófoba, todavía esperaría que la tela húmeda se evaporara más rápido. Lo razoné porque el grupo hidroxilo en el algodón forma enlaces de hidrógeno más débiles con el agua que el agua con el agua.

El agua en la tela, si se extiende, en realidad tiene MÁS superficie expuesta al aire y se evapora más rápido.

Yo diría que la tela se secará más rápido, porque hay menos agua en la tela que el agua pura. Además, el área de la superficie puede ser ligeramente más grande para la tela.