In die wêreld rondom ons vind 'n groot verskeidenheid verskillende fisiese verskynsels en prosesse voortdurend en voortdurend plaas. Een van die belangrikste is die proses van verdamping. Daar is verskeie voorvereistes vir hierdie verskynsel. In hierdie artikel sal ons elkeen van hulle in meer besonderhede ontleed.
Wat is verdamping?
Dit is die proses om stowwe in 'n gas- of damptoestand om te skakel. Dit is slegs tipies vir stowwe met vloeibare konsekwentheid. Iets soortgelyks word egter in vaste stowwe waargeneem, slegs hierdie verskynsel word sublimasie genoem. Dit kan gesien word deur noukeurige waarneming van die liggame. Byvoorbeeld, 'n stukkie seep droog mettertyd uit en begin kraak, dit is as gevolg van die feit dat die waterdruppels in sy samestelling verdamp en in 'n gasvormige toestand gaan H2O.
Definisie in fisika
Verdamping is 'n endotermiese proses waarin die bron van geabsorbeerde energie die hitte van fase-oorgang is. Dit sluit twee komponente in:
- 'n sekere hoeveelheid hitte wat nodig is om die molekulêre aantrekkingskragte te oorkom wanneer daar 'n breuk tussen die gekoppelde molekules is;
- hitte benodig vir die werk om molekules uit te brei in die proses om vloeibare stowwe in damp of gas om te skakel.
Hoe gebeur dit?
Die oorgang van 'n stof van 'n vloeibare toestand na 'n gasvormige toestand kan op twee maniere plaasvind:
- Verdamping is 'n proses waarin molekules van die oppervlak van 'n vloeibare stof ontsnap.
- Kook is die proses van verdamping van 'n vloeistof deur die temperatuur na die spesifieke kookhitte van 'n stof te bring.
Ondanks die feit dat beide hierdie verskynsels 'n vloeibare stof in 'n gas omskep, is daar beduidende verskille tussen hulle. Kook is 'n aktiewe proses wat slegs by 'n sekere temperatuur plaasvind, terwyl verdamping onder enige toestande plaasvind. Nog 'n verskil is dat kook kenmerkend is van die hele dikte van die vloeistof, terwyl die tweede verskynsel slegs op die oppervlak van vloeibare stowwe voorkom.
Molekulêre Kinetiese Teorie van Verdamping
As ons hierdie proses op molekulêre vlak oorweeg, dan gebeur dit soos volg:
- Molekules in vloeibare stowwe is in konstante chaotiese beweging, hulle het almal heeltemal verskillende spoed. Intussen word die deeltjies na mekaar aangetrek as gevolg van die aantrekkingskragte. Elke keer as hulle met mekaar bots, verander hul spoed. Op 'n stadium ontwikkel sommige baie hoë spoed, wat hulle in staat stel om die swaartekragte te oorkom.
- Hierdie elemente, wat op die oppervlak van die vloeistof verskyn het, het so kinetiese energie dat hulle in staat is om te oorkomintermolekulêre bindings en laat die vloeistof.
- Dit is hierdie baie vinnigste molekules wat vanaf die oppervlak van 'n vloeibare stof uitvlieg, en hierdie proses vind voortdurend en deurlopend plaas.
- Sodra hulle in die lug is, verander hulle in stoom - dit word verdamping genoem.
- As gevolg hiervan word die gemiddelde kinetiese energie van die oorblywende deeltjies al hoe kleiner. Dit verklaar die afkoeling van die vloeistof. Onthou hoe ons in kleintyd geleer is om op 'n warm vloeistof te blaas sodat dit vinniger afkoel. Dit blyk dat ons die proses van waterverdamping versnel het, en die temperatuur het baie vinniger gedaal.
Van watter faktore hang dit af?
Daar is baie voorwaardes wat nodig is vir hierdie proses om plaas te vind. Dit kom van oral waar waterdeeltjies teenwoordig is: dit is mere, seë, riviere, alle nat voorwerpe, die bedekkings van die liggame van diere en mense, sowel as plantblare. Daar kan tot die gevolgtrekking gekom word dat verdamping 'n baie betekenisvolle en onontbeerlike proses vir die omringende wêreld en alle lewende wesens is.
Hier is die faktore wat hierdie verskynsel beïnvloed:
- Die verdampingstempo hang direk af van die samestelling van die vloeistof self. Dit is bekend dat elkeen van hulle sy eie eienskappe het. Byvoorbeeld, daardie stowwe waarin die verdampingshitte laer is, sal vinniger omgeskakel word. Kom ons vergelyk twee prosesse: verdamping van alkohol en gewone water. In die eerste geval vind die omskakeling na 'n gastoestand vinniger plaas, want die spesifieke hitte van verdamping en kondensasie vir alkohol is 837 kJ / kg, en vir water byna drie keermeer - 2260 kJ/kg.
- Die spoed hang ook af van die aanvanklike temperatuur van die vloeistof: hoe hoër dit is, hoe vinniger word die stoom gevorm. As voorbeeld, kom ons neem 'n glas water, wanneer daar kookwater in die houer is, dan vind verdamping teen 'n baie hoër tempo plaas as wanneer die watertemperatuur laer is.
- Nog 'n faktor wat die spoed van hierdie proses bepaal, is die oppervlakte van die vloeistof. Onthou dat warm sop vinniger afkoel in 'n groot deursnee bak as in 'n klein piering.
- Die verspreidingstempo van stowwe in die lug bepaal grootliks die tempo van verdamping, dit wil sê hoe vinniger diffusie plaasvind, hoe vinniger vind verdamping plaas. Byvoorbeeld, met sterk winde verdamp waterdruppels vinniger vanaf die oppervlak van mere, riviere en reservoirs.
- Die lugtemperatuur in die kamer speel ook 'n belangrike rol. Ons sal hieronder meer hieroor praat.
Wat is die rol van lugvogtigheid?
As gevolg van die feit dat die verdampingsproses van oraloor voortdurend en voortdurend plaasvind, is daar altyd deeltjies water in die lug. In molekulêre vorm lyk hulle soos 'n groep elemente H2O. Vloeistowwe kan verdamp afhangende van die volume waterdamp in die atmosfeer, hierdie koëffisiënt word lugvog genoem. Dit kom in twee tipes:
- Relatiewe humiditeit is die verhouding van die hoeveelheid waterdamp in die lug tot die digtheid van versadigde damp by dieselfde temperatuur as 'n persentasie. Byvoorbeeld, 'n telling van 100% dui aandat die atmosfeer heeltemal versadig is met molekules van H2O.
- Die absolute kenmerk die digtheid van waterdamp in die lug, aangedui deur die letter f en wys hoeveel watermolekules in 1m bevat3 lug.
Die verband tussen die verdampingsproses en lugvogtigheid kan soos volg bepaal word. Hoe laer die relatiewe humiditeit van die lug is, hoe vinniger sal die verdamping vanaf die oppervlak van die aarde en ander voorwerpe plaasvind.
Verdamping van verskeie stowwe
In verskillende stowwe verloop hierdie proses anders. Byvoorbeeld, alkohol verdamp vinniger as baie vloeistowwe as gevolg van sy lae spesifieke hitte van verdamping. Dikwels word sulke vloeibare stowwe vlugtig genoem, omdat waterdamp letterlik by byna enige temperatuur daaruit verdamp.
Alkohol kan selfs by kamertemperatuur verdamp. In die proses van die voorbereiding van wyn of vodka word alkohol deur die maanskyn gedryf, en bereik slegs die kookpunt, wat ongeveer gelyk is aan 78 grade. Die werklike verdampingstemperatuur van alkohol sal egter effens hoër wees, want in die oorspronklike produk (byvoorbeeld mash) is dit 'n kombinasie met verskeie aromatiese olies en water.
Kondensasie en sublimasie
Die volgende verskynsel kan waargeneem word elke keer as die water in die ketel kook. Let daarop dat wanneer water kook, dit van 'n vloeibare toestand na 'n gasvormige toestand verander. Dit gebeur op hierdie manier: 'n warm straal waterdamp metvlieg teen hoë spoed uit die ketel deur sy tuit. In hierdie geval is die gevormde stoom nie direk sigbaar by die uitgang van die tuit nie, maar op 'n kort afstand daarvan. Hierdie proses word kondensasie genoem, dit wil sê waterdamp verdik in so 'n mate dat dit vir ons oë sigbaar word.
Die verdamping van 'n vaste stof word sublimasie genoem. Terselfdertyd gaan hulle van die toestand van aggregasie na die gasvormige toestand oor, wat die vloeistofstadium omseil. Die bekendste geval van sublimasie word met yskristalle geassosieer. In sy oorspronklike vorm is ys 'n vaste stof; by temperature bo 0°C begin dit smelt en neem 'n vloeibare toestand aan. In sommige gevalle, by negatiewe temperature, gaan ys egter in 'n dampvorm oor, wat die vloeistoffase omseil.
Effekt van verdamping op die menslike liggaam
Danksy verdamping vind termoregulering in ons liggaam plaas. Hierdie proses vind plaas deur 'n selfverkoelingstelsel. Op 'n warm bedompige dag word 'n persoon wat besig is met sekere fisiese arbeid, baie warm. Dit beteken dat dit die interne energie verhoog. En soos jy weet, by temperature bo 42 ° begin proteïen in menslike bloed stol, as hierdie proses nie betyds gestop word nie, sal dit tot die dood lei.
Die selfverkoelingstelsel is net so ontwerp om die temperatuur vir normale lewe te reguleer. Wanneer die temperatuur die maksimum toelaatbare word, begin aktiewe sweet deur die porieë op die vel. En dan van die oppervlak van die vel plaasvindverdamping, wat oortollige liggaamsenergie absorbeer. Met ander woorde, verdamping is 'n proses wat bydra tot die afkoeling van die liggaam tot 'n normale toestand.
