ما الذي يساعد على ” تبخر الماء ؟ ”
ما الذي يساعد على ” تبخر الماء ؟ “
العملية التي يتحول فيها الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية تسمى تبخر الماء، ويحدث التبخر عندما يتم تسخين الماء، وتتحرك جزيئات الماء بسرعة كبيرة وتهتز حتى تتحول إلى جزيئات من بخار الماء، وتتم عملية التبخر بسرعة عندما يصل الماء إلى درجة حرارة 212 درجة فهرنهايت، وتعرف هذه الدرجة الحرارة باسم “نقطة الغليان.
كلما زادت كمية المياه التي تريد تبخيرها، زاد الوقت الذي يتطلبه ذلك على الأرجح، ويحتوي الماء أيضًا على مؤشر حرارة مرتفع، مما يعني أنه يمتص الحرارة قبل أن يبدأ في السخونة، ولذلك يمكن أن يستغرق كميات كبيرة من الماء وقتًا طويلاً للوصول إلى نقطة الغليان .
لكي تتغير جزيئات الماء من سائل إلى غاز ، يجب أن تتعرض مباشرة لمصدر حرارة ، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند محاولة تبخير الماء بسرعة ، ولكن إذا تم تسخين كمية صغيرة نسبيًا من الماء المنتشرة على مساحة سطح واسعة بسرعة وبشكل متساوٍ ، فلن يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لتحويل الماء السائل إلى بخار ماء.
التبخر ودورة الماء
في دورة الماء، يحدث التبخر عندما تسخن أشعة الشمس سطح الماء وتجعل حرارته يتحرك جزيئات الماء بشكل أسرع، لدرجة أنها تتحول إلى غاز وتهرب، ويقضي بخار الماء حوالي عشرة أيام في الهواء بمجرد التبخر.
يبدأ بخار الماء في الغلاف الجوي بالتكثف ويتحول إلى ماء سائل عندما يبرد الجو بما يكفي، وتتجمع هذه القطرات لتشكل السحب وتساقط الأمطار عندما يزداد ارتفاع بخار الماء في الجو.
عملية التبخر هي جزء مهم جدًا من دورة المياه، حيث تعمل الحرارة المنبعثة من الشمس أو الطاقة الشمسية على تشغيلها، وتمتص الرطوبة من التربة في الحدائق وكذلك في المحيطات والبحيرات الكبيرة، وبسبب حرارة الشمس، يمكن أن ينخفض مستوى المياه.
على الرغم من أن مستوى البحيرة أو المسبح أو كوب الماء سينخفض بسبب التبخر ، فإن جزيئات الماء المتسربة لا تختفي ، يبقون في الغلاف الجوي ، مما يؤثر على الرطوبة ، أو كمية الرطوبة في الهواء ، عادة ما تكون المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة والمسطحات المائية الكبيرة ، مثل الجزر الاستوائية والمستنقعات ، شديدة الرطوبة لهذا السبب ، الماء يتبخر ، لكنه يبقى في الهواء كبخار.
يعد التبخر من المحيطات أمرا حيويا لإنتاج المياه العذبة، حيث إن أكثر من 70% من سطح الأرض مغطى بالمحيطات، وهي المصدر الرئيسي للمياه في الغلاف الجوي، وعندما يتبخر الماء من المحيطات يترك الملح خلفه، ثم يتكاثف بخار الماء العذب في شكل سحب، وينجرف الكثير منها فوق الأرض، ويمتلأ هطول الأمطار من تلك الغيوم البحيرات والأنهار والجداول بالمياه العذبة، ولا يستطيع الإنسان شرب ماء البحر لفترة طويلة .
بمجرد أن يتبخر الماء، يساعد في تكوين السحب، ثم تطلق الغيوم الرطوبة على شكل مطر أو ثلج، وتسقط المياه السائلة على الأرض في انتظار أن يتبخر مرة أخرى، وتبدأ الدورة من جديد.
العوامل المؤثرة على حدوث التبخر
تؤثر عدة عوامل على عملية التبخر، فإذا كان الهواء مشبعًا بمواد أخرى أو محجوبًا بالفعل، فلن يتوفر مساحة كافية في الهواء لتبخر السائل بسرعة، وعندما تصل نسبة الرطوبة إلى 100 في المائة، فإن الهواء يكون مشبعًا بالماء ولا يمكن للمزيد من الماء التبخر.
يؤثر ضغط الهواء على عملية التبخر، حيث إذا كان ضغط الهواء عاليًا على سطح الماء، فلن يتبخر الماء بسهولة، فالضغط على الماء يجعل من الصعب عليه الهروب إلى الغلاف الجوي على شكل بخار، وعادةً ما تكون الأنظمة الجوية عالية الضغط تمنع عملية التبخر.
تتأثر سرعة التبخر بدرجة الحرارة، فعندما يُسخَّن الماء ويغلي، يتحوّل إلى بخار بسرعة، حيث يُمثِّل التبخر العكس التام للتكثيف، أي عملية تحول البخار إلى ماء سائل.
لماذا يحدث التبخر
الحرارة أو الطاقة ضرورية لحدوث التبخر، وتستخدم الطاقة لكسر الروابط بين جزيئات الماء. ولهذا السبب، يتبخر الماء بسهولة عند نقطة الغليان (212 درجة فهرنهايت، 100 درجة مئوية)، بينما يتبخر بشكل أبطأ بكثير عند نقطة التجمد.
يحدث التبخر الصافي عندما يتجاوز معدل التبخر معدل التكثيف، ويحدث حالة التشبع عندما يتساوى معدل المعالجة، وعند هذه النقطة تكون الرطوبة النسبية للهواء 100 بالمائة، ويحدث التكثيف، الذي هو عكس التبخر، عندما يتم تبريد الهواء المشبع تحت نقطة الندى (أي درجة الحرارة التي يجب أن يبرد الهواء عندها بضغط ثابت حتى يصبح مشبعا تماما بالماء)، كما يحدث ذلك على السطح الخارجي لكوب من الثلج، حيث يتحول إلى ماء. وفي الواقع، يستنزف التبخر الحرارة من البيئة، وهذا هو السبب في تبريد الماء الذي يتبخر من بشرتك.
أمثلة على التبخر في الحياة اليومية
يعرف التبخر بأنه العملية التي يتحول فيها الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية أو الحالة البخارية، وتعتمد سرعة التبخر على درجة الحرارة، حيث تزداد سرعة التبخر مع زيادة درجة الحرارة، وفيما يلي بعض الأمثلة على عملية التبخر في الحياة اليومية مع شرحها
- المبردات التبخيرية
ليست سوى جهاز يساعد على تبريد درجة حرارة الهواء ، بالطبع ، بمساعدة عملية تبخر الماء ، وفقًا لتعريف التبخر ، سيتعين على الماء امتصاص كمية كبيرة من الحرارة لتغيير مرحلته السائلة إلى الحالة الغازية ، ولهذا ، يتم امتصاص الحرارة من الهواء الذي يمر عبر المبرد ، بمعنى آخر ، عندما يتم تشغيل مروحة ومضخة مبرد الهواء في وقت واحد ، فإن الماء يمتص الحرارة من الهواء. لذلك ، نتيجة لذلك ، تنخفض درجة حرارة الهواء الجاف بشكل كبير ، مما يمنح نسيمًا باردًا من الهواء.
- تجفيف الملابس المبللة
تجفيف الملابس مثال على التبخر، إنه بسبب تأثير التبريد للتبخر ، في الواقع ، يعد تجفيف الملابس المبللة تحت أشعة الشمس المباشرة أشهر مثال على التبخر ، عندما يتم وضع الملابس المبللة تحت أشعة الشمس المباشرة ، يتم تسخين قطرات الماء داخل الملابس ، لذلك ، نتيجة لذلك ، تصبح قطعة قماش مبللة جافة ، بمعنى آخر ، عندما يتدفق الهواء الساخن (بسبب ضوء الشمس) عبر الملابس المبللة ، يتبخر الماء بسرعة كبيرة.
- عمل حلة ضغط
عند استخدام الحرارة، يتبخر الماء داخل قدر الضغط ويخرج البخار نتيجة التبخر. لذلك يجب إغلاق قدر الضغط قبل استخدام الحرارة، وإلا لن يكون هناك ضغط كافٍ داخل القدر لتسريع عملية الطهي.
- تكوين الملح
يتكون الملح بسبب التبخر، ويمكن تحضيره بسهولة عن طريق تبخير مياه البحر، ويمكن تحضير الملح باستخدام عملية طبيعية أو صناعية، وبالطبع تحتاج إلى تطبيق عملية التبخر.
- ذوبان مكعبات الثلج
ذوبان مكعبات الثلج هو مثال آخر على التبخر يوما بعد يوم ، عندما تخرج مكعب ثلج من ثلاجتك ، ترى أنه بعد دقيقة أو نحو ذلك ، يبدأ في تغيير شكله من صلب إلى سائل ،يحدث ذلك بسبب عملية التبخر ، مع زيادة درجة حرارة المناطق المحيطة بمكعب ثلج ، يتحول مكعب الثلج ، أي مادة صلبة ، إلى ماء ، أي سائل.
- استخدامات أخرى للتبخر
يعد تبخر الأسيتون المستخدم في إزالة طلاء الأظافر مثالًا آخر يوميًا للتبخر ، التقطير هو العملية التي يتم فيها فصل خليطين بمساعدة التبخر أثناء غليان هذه المخاليط ، يتم الحصول على تركيز العينات في اللوني بمساعدة المبخرات الدوارة ومبخرات الطرد المركزي ، مثال آخر يومي للتبخر هو التجفيف الطبيعي للجسم بعد الاستحمام ، يعد تجفيف الأرضيات المبللة أيضًا مثالًا على التبخر .