دنیای اطراف یک ارگانیسم به هم پیوسته است که در آن همه فرآیندها و پدیده های طبیعت جاندار و بی جان به دلیلی رخ می دهند. دانشمندان ثابت کرده اند که حتی مداخلات جزئی انسان، تغییرات عظیمی را به همراه دارد. با وجود این، مردم فراموش می کنند که آنها نیز بخشی جدایی ناپذیر از دنیای اطراف خود هستند. در این راستا تغییراتی در کل بشریت در حال رخ دادن است.
همه چیز در مورد فرآیندهای زندگی و پدیده های طبیعی از قبل در مدرسه به کودکان آموزش داده می شود، که برای درک بیشتر آنها از آنچه در اطراف اتفاق می افتد بسیار مهم است. همانطور که می دانید، مبحث "تبخیر" (پایه 8) دقیقاً در چارچوب برنامه دبیرستان مورد مطالعه قرار می گیرد، زمانی که دانش آموزان از قبل آماده فکر کردن در مورد مشکلات هستند.
چگونه تبخیر رخ می دهد
همه می دانند تبخیر چیست. این پدیده تبدیل مواد با قوام مختلف به حالت بخار یا گاز است. مشخص است که این فرآیند در دمای مناسب رخ می دهد.
معمولاً طبیعی استدر شرایط، بسیاری از مواد (اعم از جامد و مایع) عملاً تبخیر نمی شوند یا بسیار آهسته تبخیر می شوند. اما نمونه هایی مانند کافور و اکثر مایعات نیز وجود دارد که در شرایط عادی خیلی سریع تبخیر می شوند. به همین دلیل به آنها پرواز می گویند. شما می توانید این فرآیند را با کمک بویایی متوجه شوید، زیرا بسیاری از بدن ها سمی هستند.
تبخیر یک مایع (آب، الکل) را می توان با مشاهده مدتی آن مشاهده کرد. سپس کاهش حجم این ماده آغاز می شود.
اساس زندگی بر روی زمین
همانطور که می دانید، آب جزء لاینفک وجود دنیای اطراف است. بدون آن، هیچ وجودی ممکن نیست، زیرا همه موجودات زنده 75٪ آب هستند.
این یک ترکیب خاص است که خواص آن استثنایی است. و تنها به لطف چنین ناهنجاری های این پدیده است که احتمالاً زندگی به شکلی است که اکنون در این سیاره وجود دارد.
بشریت از قدیم الایام به این معجزه علاقه مند بوده است. حتی ارسطو فیلسوف در قرن چهارم قبل از میلاد اعلام کرد که آب آغاز همه چیز است. در قرن هفدهم، هویگنس، مکانیک، فیزیکدان، ریاضیدان، ستاره شناس و مخترع هلندی، تنظیم ضرایب آب جوش و ذوب یخ را به عنوان سطوح اصلی مقیاس دماسنج توصیه کرد. اما بشریت خیلی دیرتر فهمید که تبخیر چیست. در سال 1783، لاووازیه، طبیعت‌شناس فرانسوی و بنیان‌گذار شیمی مدرن، فرمول H2O را بازتولید کرد.
خواص آب
یکی از ویژگی های باورنکردنی این ماده توانایی H2O در سه حالت مختلف در حالت عادی است.شرایط:
- در جامد (یخ)؛
- مایع;
- گاز (تبخیر مایع).
علاوه بر این، آب در مقایسه با سایر مواد چگالی بسیار بالایی دارد و همچنین دارای گرمای تبخیر و گرمای نهان همجوشی (میزان گرمای جذب شده یا آزاد شده) است.
H2O یک کیفیت دیگر دارد - توانایی تغییر چگالی آن از تغییر در خوانش دماسنج. و شگفت انگیزترین چیز این است که اگر این کیفیت وجود نداشت، یخ نمی توانست شنا کند و دریاها، اقیانوس ها، رودخانه ها و دریاچه ها تا ته یخ می زدند. پس از آن زندگی روی زمین نمی توانست وجود داشته باشد، زیرا این مخازن هستند که اولین پناهگاه میکروارگانیسم ها هستند.
چرخه
H2O در طبیعت
این فرآیند چگونه اتفاق می افتد؟ گردش یک روند مداوم است، زیرا همه چیز در جهان به هم مرتبط است. با کمک چرخه، شرایط برای وجود و توسعه زندگی ایجاد می شود. بین توده های آب، خشکی و جو رخ می دهد. به عنوان مثال، هنگامی که ابرها با هوای سرد برخورد می کنند، قطرات بزرگی تشکیل می شود که متعاقباً به صورت بارش می ریزند. سپس فرآیند تبخیر اتفاق می‌افتد که در آن خورشید صفحه زمین، اجسام آبی را گرم می‌کند و مایع به جو بالا می‌آید.
پوشش گیاهی رطوبت را از خاک می گیرد و گردش آب از سطح برگ ها انجام می شود. این روش تعرق نامیده می شود و یک فرآیند فیزیکی و بیولوژیکی است.
لایه های جو، که با بخار اشباع شده و در نزدیکی زمین قرار دارند، سپس سبک تر شده و شروع به حرکت به سمت بالا می کنند. قطرات ریزآب موجود در جو تقریباً هر هشت تا نه روز یکبار دوباره پر می شود.
تبخیر در نتیجه چرخه رخ می دهد و جزء مهمی در گردش H2O در طبیعت است. این فرآیند شامل تبدیل آب از حالت مایع یا جامد به حالت گازی و ورود بخار نامرئی به هوا است.
تبخیر و تبخیر
تفاوت بین مفاهیم "تبخیر" و "تبخیر" چیست؟ بیایید ابتدا ترم اول را بررسی کنیم. این نشانگر آب و هوای منطقه است که تعیین می کند چه مقدار مایع از سطح به حداکثر تبخیر شده است. اگر در نظر بگیریم که رطوبت منطقه، همانطور که G. N. Vysotsky اشاره می کند، مجموع نسبت بارندگی به تبخیر است، آنگاه این مهم ترین شاخص ریزاقلیم است.
همچنین وابستگی خاصی وجود دارد: اگر میزان تبخیر کمتر باشد، رطوبت بیشتر است. فرآیند توصیف شده به رطوبت هوا، سرعت باد و به آنها بستگی دارد.
تبخیر چیست؟ این پدیده ای است که در آن، در یک فاز معین، یک ماده از مایع به بخار یا گاز تبدیل می شود. اثر معکوس این فرآیند تراکم نامیده می شود. اگر این دو پدیده را با هم مقایسه کنیم، به راحتی می توان تعیین کرد که چه مقدار از منابع آب یا یخ برای تبخیر در دسترس است.
فرایند تبخیر: شرایط
همیشه مقدار مشخصی مولکول H2O در هوا وجود دارد. این شاخص بسته به شرایط خاصی متفاوت است و رطوبت نامیده می شود. این ضریبی است که میزان بخار آب موجود در جو را اندازه گیری می کند. بسته به این، آب و هوای مناطق متفاوت است. رطوبت همه جا هست. وجود دارددو نوع آن:
- مطلق - تعداد مولکول های آب در یک متر مکعب جو.
- نسبی - درصد بخار به هوا. به عنوان مثال، اگر رطوبت 100٪ باشد، به این معنی است که جو کاملاً از ذرات آب اشباع شده است.
هر چه دمای تبخیر بالاتر باشد، مولکول های H2O بیشتری در هوا وجود دارد. بنابراین، اگر رطوبت نسبی در یک روز گرم 90٪ باشد، این نشانگر آن است که جو به شدت از قطرات ریز اشباع شده است.
جزئیات
بگذریم که در اتاقی با رطوبت بالا، آب موجود در آن اصلا تبخیر نمی شود. اگرچه اگر هوا خشک باشد، فرآیند اشباع بخار تا زمانی که کاملاً از آن پر شود، پیوسته خواهد بود. با سرد شدن ناگهانی هوا، بخار آبی که قبلاً آن را اشباع کرده بود، بدون توقف تبخیر شده و به صورت شبنم ته نشین می شود. اما در صورت گرم کردن هوا که به اندازه کافی مرطوب شده باشد، فرآیند اشباع از سر گرفته می شود.
هر چه t° بالاتر باشد، شدت تبخیر بیشتر می شود و به اصطلاح فشار بخار افزایش می یابد که فضا را اشباع می کند. جوش زمانی اتفاق می افتد که فشار بخار برابر با خاصیت ارتجاعی گازی باشد که مایع را احاطه کرده است. نقطه جوش بسته به فشار گاز اطراف متفاوت است و با افزایش آن بیشتر می شود.
آیا تبخیر سریع است
همانطور که می دانید فرآیند تبدیل آب به بخار ارتباط مستقیمی با وجود مایعات دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که ایناین پدیده برای طبیعت و صنعت بسیار مهم است.
در فرآیند مطالعه و آزمایش، میزان تبخیر مشخص شد. علاوه بر این، برخی از پدیده های همراه آن شناخته شد. اما آنها بسیار متناقض به نظر می رسند و ماهیت آنها هنوز مشخص نیست.
توجه داشته باشید که سرعت تبخیر به عوامل زیادی بستگی دارد. می تواند تحت تأثیر قرار گیرد:
- اندازه و شکل ظرف؛
- شرایط آب و هوایی محیط خارجی؛
- t° مایع؛
- فشار اتمسفر؛
- ترکیب و منشأ ساختار آب؛
- ماهیت سطحی که تبخیر از آن رخ می دهد؛
- برخی از دلایل دیگر، مانند الکتریکی شدن مایع.
یک بار دیگر در مورد آب
تبخیر از هر جایی که مایع وجود دارد تولید می شود: دریاچه ها، برکه ها، اشیاء مرطوب، پوشش بدن انسان ها و حیوانات، برگ ها و ساقه های گیاهان.
مثلاً گل آفتابگردان در طول عمر کوتاه خود ۱۰۰ لیتر به هوا رطوبت می دهد. و اقیانوس‌های سیاره ما تقریباً 450000 متر مکعب مایع در سال آزاد می‌کنند.
دمای تبخیر آب می تواند هر کدام باشد. اما، هنگامی که هوا گرم تر می شود، روند انتقال مایع تسریع می شود. توجه داشته باشید که در طول گرمای تابستان، گودال‌های روی سطح زمین خیلی سریع‌تر از بهار یا پاییز خشک می‌شوند. و اگر در خارج باد باشد، بر این اساس، تبخیر حتی شدیدتر از شرایطی که هوا آرام است ادامه می یابد. برف و یخ نیز این خاصیت را دارند. اگر لباس‌های خود را در زمستان بیرون آویزان کنید تا خشک شوند، ابتدا یخ می‌زنند و سپس از بین می‌روندبرای چند روز خشک شود.
دمای تبخیر آب در 100 درجه سانتیگراد شدیدترین عاملی است که در آن فرآیند نامبرده بالاترین نتیجه را به دست می آورد. در این زمان، زمانی که مایع به شدت به بخار تبدیل می شود، جوش می آید - یک گاز شفاف و نامرئی.
اگر زیر میکروسکوپ مشاهده شود، از مولکول های منفرد H2O تشکیل شده است که دور از یکدیگر قرار دارند. اما وقتی هوا سرد می شود، بخار آب به عنوان مثال به صورت مه یا شبنم قابل مشاهده است. در جو، این فرآیند را می توان به لطف ابرها مشاهده کرد، که به دلیل تبدیل قطرات آب به بلورهای یخ قابل مشاهده ظاهر می شوند.
آمار طبیعت
بنابراین، تبخیر چیست، ما متوجه شدیم. اکنون به این واقعیت توجه می کنیم که ارتباط نزدیکی با دمای هوا دارد. در نتیجه، در طول روز، بیشترین متر مکعب آب در حدود ظهر به بخار تبدیل می شود. علاوه بر این، این روند در ماه های گرم شدیدتر است. قوی ترین تبخیر در چرخه سالانه در اواسط تابستان رخ می دهد، در حالی که ضعیف ترین آن در زمستان رخ می دهد.
همه مسئول وضعیت محیط زیست هستند. برای درک این گزاره، لازم است یک محاسبه ساده را درک کنیم. تصور کنید فردی از درماندگی خود در رابطه با پیشگیری از یک فاجعه زیست محیطی صحبت می کند و معتقد است که توانایی انجام کاری را ندارد. اما اگر یک عمل بی‌اهمیت یک فرد را در 6.5 میلیارد نفر روی زمین ضرب کنید، مشخص می‌شود که چراارزش این را دارد که اینطور فکر کنی.
