Aurustumisprotsessi saab selgitada kineetilise teooria abil. Nagu gaasimolekulid, liiguvad ka veemolekulid. Erinevus seisneb selles, et veemolekulid ei saa hajuda, sest molekulidevaheline tõmbejõud hoiab neid endiselt koos. Seevastu gaasimolekulide vaheline tõmbejõud on habras, mistõttu gaasimolekulid ei saa sulanduda. Liikudes on veemolekulidel kiirus. On veemolekule, millel on suur kiirus; on ka veemolekule, millel on väike kiirus. Veemolekuli kiiruse jaotus sarnaneb Maxwelli jaotusega.
Aurustumine toimub siis, kui veemolekulide kiirus on piisavalt suur, et nendevaheline tõmbejõud ei suuda neid koos hoida. Sarnaselt kosmosesse liikuvate rakettidega on raketi kiirus piisavalt suur, et Maa gravitatsioonijõud ei suuda seda Maa pinnal hoida. Pane tähele, et ainult suure kiirusega molekulid saavad molekulidevahelisest tõmbejõust pääseda. Väikese kiirusega molekulid püsivad koos nagu vesi.
Veemolekulidel on mass ja kiirus, seega on neil kineetiline energia (EK = 1/2 m v2). Kiiretel veemolekulidel on suurem kineetiline energia kui aeglasel. Seega võib väita, et veemolekulidel, mis pääsevad molekulidevahelisest tõmbejõust (veemolekulid, mis muutuvad auruks), on märkimisväärne kineetiline energia. Tavaliselt suureneb veemolekulide kineetiline energia vee temperatuuri tõustes. Kui vee temperatuur on piisavalt kõrge, suureneb ka veemolekulide kineetiline energia; seega muutub rohkem vett auruks. See on kooskõlas uuringute tulemustega, mis näitavad, et aurustumiskiirus on kõrgetel temperatuuridel tavaliselt suurem.
Kui me päikese käes märgu riideid kuivatame, neelavad märjad riided päikese poolt kiirgavat soojust. Päikeseenergia lisandumine põhjustab riietes olevate veemolekulide kineetilise energia suurenemist. Kuna kineetiline energia suureneb, liiguvad veemolekulid kiiremini (veemolekulide kiirus suureneb). Kui kiirus või kineetiline energia saavutab teatud väärtuse, pääsevad veemolekulid veemolekulide omavahelisest tõmbejõust ja muutuvad auruks. Pange tähele, et märgade riiete kuivamist ei mõjuta ainult päikesesoojuse lisandumine. Märjad riided võivad kuivada ka riideid ümbritseva sooja õhu lisasoojuse tõttu (soojus liigub õhust märgadesse riietesse juhtivuse teel).
Kuumal päeval muutub maapind kuumemaks. Maapind soojendab enda kohal olevat õhku (antud juhul toimub soojusjuhtivus). Kuum õhk paisub (tihedus väheneb) ja liigub ülespoole. Märgade riiete läbimisel põrkavad veemolekulid riiete sees olevaid veemolekule. Kui veemolekulid liiguvad kiiremini, suureneb veemolekulide kineetiline energia. Kiiresti liikuvad veemolekulid põrkavad kokku teiste veemolekulidega. Kuna õhumolekulid põrkavad pidevalt vastu veemolekule, liiguvad need kiiremini (kineetiline energia suureneb). Kui kiirus või kineetiline energia saavutab teatud väärtuse, pääsevad kiiresti liikuvad veemolekulid molekulidevahelisest tõmbejõust ja muutuvad auruks. Veemolekulide või veemolekulide kineetiline energia on tihedalt seotud temperatuuriga. Kui veemolekulide kineetiline energia on suur, on samal ajal ka vee temperatuur kõrge. Või vastupidi, kui vee temperatuur on kõrge, peab veemolekulide kineetiline energia olema suur. Kineetiline energia on seotud ka kiirusega. Mida suurem on molekuli kineetiline energia, seda suurem on molekuli kiirus. Või vastupidi, mida suurem on molekuli kiirus, seda suurem on molekuli kineetiline energia.
Aga kuum vesi? Kuumal veel on kõrge temperatuur. Kõrge veetemperatuuri tõttu on vees olevate molekulide kineetiline energia üsna keskmine. Veemolekulide märkimisväärse keskmise kineetilise energia tõttu on paljudel veemolekulidel suured kiirused. Veemolekulidel on suur kiirus ja nad saavad molekulidevahelise tõmbejõu alt auruks muutuda. Madala kiirusega veemolekulid (väikese kineetilise energiaga veemolekulid) ei muutu auruks. Seega, kui suure kiirusega veemolekulid muutuvad auruks, muutub veemolekulide keskmine kineetiline energia väiksemaks. Mida väiksem on keskmine kineetiline energia, seda madalam on vee temperatuur. Selle lühikese kirjelduse põhjal võib öelda, et aurustumine on jahutusprotsess.
Aurustumisest tingitud jahtumisprotsess on igapäevaelus alati kogetav. Kui õhk on piisavalt kuum, neelab keha palju soojust. Kehatemperatuuri konstantsena hoidmiseks vabastab keha tavaliselt soojust higi kaudu. Kuna higi saab päikeselt ja ümbritsevalt õhult lisasoojust, suureneb higiveemolekulide kineetiline energia. Sest higiveemolekulide kineetilise energia suurenedes suureneb higiveemolekulide kiirus. Higimolekulid muutuvad auruks. Kui higi aurustub, tundub keha jahe.
Tavaliselt on pärast vanni võtmist meie keha jahe. See on tingitud naha pinnale kinnitunud vee aurustumisest.
Eelnevalt kirjeldatud aurustumisprotsess toimub alati iga päev. Samuti võivad aurustuda merevesi, järvevesi ja jõevesi.
Auru rõhk
Auru all mõeldakse siin veeauru. Vaadake joonist. Suletud anum, mis on täidetud veega (oletame, et anuma seest õhk on eemaldatud). Kineetilise teooria kohaselt liiguvad veemolekulid alati. Liikudes on veemolekulidel liikumiskiirus ja -energia. Veemolekulid, millel on kiirus ja suur kineetiline energia, et pääseda veemolekulide vahelisest tõmbejõust ja muutuda auruks.
Sama protsess toimub anumas olevate veemolekulidega. Aja möödudes muutub üha rohkem veemolekule auruks. Kuna anum on suletud, ei pääse auruks muutunud veemolekulid atmosfääri (molekulid jäävad anumasse lõksu). Auruks muutunud veemolekulide hulk on üsna suur, seega on võimalik molekulide kokkupõrge anuma seintega.
Mõned anuma seintele põrkavad molekulid peegelduvad veepinna poole ja sulanduvad vette. See protsess kordub pidevalt. Aja möödudes muutub üha rohkem veemolekule auruks (muutudes vedelast auruks). Samal ajal muutuvad mõned anuma seintele põrkavatest molekulidest taas veeks (muutudes aurust vedelikuks). Kui vedelikust auruks muutuvate molekulide arv on võrdne aurust vedelikuks muutuvate molekulide arvuga, tekib tasakaal. Kui tasakaal tekib, öeldakse, et gaasi sisaldava anuma ülemine osa on küllastunud. Aururõhku küllastunud piirkonnas nimetatakse küllastunud aururõhuks.
Aine muutumist vedelast auruks nimetatakse aurustumiseks. Aine muutumist aurust vedelaks nimetatakse aga kondenseerumiseks. Pane tähele, et küllastunud auru rõhk sõltub ainult temperatuurist ja mitte ruumalast. Kui vee temperatuur tõuseb, suureneb veemolekulide kineetiline energia.
Veemolekulide kineetiline energia suureneb, mistõttu peab suurenema ka veemolekulide kiirus. Seega muutub üha rohkem kiirelt liikuvaid molekule auruks (minek vedelikust auruks). Kuna anuma maht on fikseeritud, sõltub aururõhk ainult molekulide arvust (N) ja kiirusest (v).
Mida rohkem molekule auruks muutub ja mida suurem on molekulide kiirus, seda suurem on ka aururõhk. Seega toimub tasakaal kõrgemal aururõhul. Seetõttu on ka küllastunud auru rõhk kõrgem. Küllastunud auru rõhk tekib ainult siis, kui tasakaal tekib.
Aururõhk sõltub ruumalast, kuid küllastunud auru rõhk ei sõltu ruumalast. Kui anuma maht suureneb või väheneb, tekib tasakaal. Ülaltoodud illustratsioon soovib ainult, et te mõistaksite atmosfääris esinevat küllastunud auru rõhku. Erinevus seisneb selles, et eelmises näites eeldasime, et anuma selles osas, mis ei sisalda vett, pole vett. Seega on anuma see osa, mis ei hoia vett, ainult veeaur. Teisest küljest on Maa pind alati täidetud õhuga. Aurumolekulide ja teiste gaasimolekulide kokkupõrge ainult pikendab tasakaalu. Mingil hetkel tekib aga tasakaal, kui auruks muunduvate veemolekulide arv on võrdne veeks muunduvate aurumolekulide arvuga.
