خطوات تجربة مقارنة معدلات التبخر

التبخر عملية تحول السائل إلى غاز عندما يكتسب الماء طاقة حرارية، وتزيد سرعة التبخر مع زيادة درجة الحرارة، ويتبخر الماء عند الغليان.

كيف يتبخر الماء ؟

تتحرك جزيئات الماء بشكل أسرع عند استخدام الحرارة، وكلما تحركت بشكل أسرع، يصبح من السهل عليها الهروب، وعند حدوث ذلك، يحدث التبخر، حيث تتفكك الروابط بين جزيئات الماء وتتحول إلى غاز وتتصاعد على شكل ابخرة، وتختلف سرعات هذه العملية حسب نوعية المادة.

التبخر وعلاقته بدورة المياه

– التبخر هو مرحلة أساسية من  دورة المياه، حيث تسخن حرارة الشمس من الماء من سطح المحيطات والبحار والبحيرات، حتى تخرج الرطوبة من التربة والجسم البشري يتبخر، يعتمد تبخر كل من هذه على درجة حرارة سطح الماء ودرجة الحرارة في الهواء، عندما يتبخر الماء، تتم إزالة الحرارة من السطح، على أن يخفض درجة حرارة السطح.

تؤثر خصائص الهواء على كمية البخار التي يمكن للماء أن يتبخر، فمع زيادة كمية البخار في الغلاف الجوي، يزداد ضغط البخار أيضا، ويصل الغلاف الجوي إلى حالة الاشباع عندما يصل ضغط البخار إلى الحد الأقصى.

كيف تؤثر الرياح على التبخر ؟

يمكن للرياح أن تساعد في تحفيز عملية التبخر عندما يصل ضغط البخار إلى أقصى حده، حيث يتحرك الهواء باتجاه الريح ويتمدد، مما يوفر المساحة اللازمة للأبخرة.

تجربة مقارنة معدلات التبخر

المواد المستخدمة في التجربة

– ماء مقطر.
– أمونيا.
– أسيتون.
– كحول إيثيلي (ايثانول).

الأدوات المستخدمة في التجربة

– قطارات.
تحتاج إلى أكواب صغيرة لوضع المواد فيها والأخذ منها باستخدام القطارة.
– ستيكرات.
– قلم.
– ساعة توقف.
استخدم ورق الشمع (أو يمكن الاستعاضة عنه بملفات ورق بلاستيكية).

خطوات التجربة

نقوم برسم دوائر على الورق البلاستيكي أو ورق الشمع، ثم نضع عليها ملصقات تحمل اسماء المواد، ثم نضع الورقة في الحافظة البلاستيكية المخصصة للملفات.

يتم وضع ملصقات على البلاستيك لتسجيل الوقت.
يتم قياس درجة حرارة المكان الذي يتم فيه إجراء التجربة.
نضع قطرات من المواد التي نريد مقارنة معدلات تبخرها في الدوائر المخصصة، بمعدل قطرة واحدة لكل مادة باستخدام قطارة لكل منها.

يتم تشغيل ساعة التوقيت لحساب وقت التبخر لكل مادة منهم.
من الممكن أن نلاحظ أن كل قطرة من المواد لها شكل مختلف عن القطرات الأخرى.

ملاحظات التجربة

يتبخر الأسيتون أولاً، ثم يأتي الكحول الإيثيلي، ثم الأمونيا، وأخيرًا يتبخر الماء المقطر.

– معدل التبخر يختلف باختلاف المواد.
يتبخر الإيثانول الساخن بشكل أسرع بكثير من الإيثانول العادي.

استنتاجات التجربة

يتبخر الأسيتون بشكل أسرع من أي مادة أخرى، بينما تتبخر الأمونيا والماء المقطر بشكل أبطأ.
– يعتبر الأسيتون هو ذلك السائل الذي يحتوي على قوى تجاذب بين الجزيئات قوى تشتت.
تتأثر شكل نقطة السائل بالتوتر السطحي، حيث يزداد التوتر السطحي كلما كان شكل النقطة مقببًا أو كرويًا، وينجم ذلك عن قوى التجاذب بين الجزيئات.

يتبخر الإيثانول الساخن أو الدافئ بشكل أسرع من الإيثانول الموجود بدرجة حرارة الغرفة، ويعود ذلك إلى زيادة الطاقة الحركية.

كيفية حساب معدل تبخر الماء في حمام السباحة

إذا كان لديك حوض سباحة بالفعل، فإن أسهل طريقة لمعرفة كمية المياه التي تفقدها هي عن طريق قياسها مباشرة، حيث يعتبر قياس معدل التبخر بسيطا نسبيا.

– ابدأ أولاً باستخدام مسطرة أو شريط قياس لقياس المسافة من سطح حمام السباحة إلى سطح الماء، لاحظ أيضًا التاريخ الذي تم فيه أخذ هذا القياس الأولي، بعد حوالي أسبوع، استخدم المسطرة أو شريط قياس لقياس المسافة مرة أخرى، تأكد من أخذ القياس في نفس المكان كما كان من قبل، في هذه المرحلة يجب أن يكون لديك مسافة رأسية ووقت منقضي، إذا قمت بتقسيم المسافة على الوقت المنقضي، فستكون النتيجة هي معدل فقدان الماء (التبخر).

– لتحويل معدل التبخر هذا إلى جالونات ضائعة خلال فترة زمنية محددة، ستحتاج إلى تحويل المقياس إلى وحدة تخزين، على سبيل المثال، إذا كان قياسك بالبوصة في اليوم، فقم ببساطة بتقسيمه على 12 لتحويله إلى أقدام في اليوم، بعد ذلك اضرب تلك القيمة على مساحة سطح حمام السباحة الخاص بك ثم 7.48 للحصول على غالون في اليوم.

إذا لم تتوفر لديك مجموعة لقياس معدل التبخر، يمكنك ببساطة اتباع نفس الطريقة المذكورة أعلاه على أي حاوية قادرة على الاحتفاظ بالماء لفترة طويلة.

قد يفقد حوض السباحة المتوسط الحجم، الذي يبلغ مساحته 400 قدم مربع، ما يصل إلى 10 ألف جالون من المياه سنويا بسبب التبخر. إذا تم تركه بدون تغطية، يمكن أن يؤثر التبخر على التوازن الكيميائي لحوض السباحة، بالإضافة إلى سلامة أنظمة الضخ والترشيح.