العوامل التي تؤثر على سرعة التبخير

العوامل التي تؤثر على سرعة التبخير

ما هي عملية التبخر​

التبخر يحدث عندما يتحول السائل إلى غاز، تحدث عملية التبخر عادةً على سطح الماء ، وهي عملية بطيئة وتحدث في جميع درجات الحرارة، على سبيل المثال، تستغرق الملابس الرطبة فترة طويلة كي تجف بسبب بطء معدل التبخر، كما تميل الاجسام ذات السطح الاكبر للتبخر بشكل اسرع.

على سبيل المثال، يستغرق الماء المنسكب على جزء صغير من الارضية فترة طويلة من اجل التبخر، بينما يجف الماء المنسكب على الارض بأكملها بسرعة اكبر، كما تعتمد سرعة ومعدل التبخر على نوع السائل وكثافته، حيث ان المشروبات الروحية، والبنزين، والكيروسين تتبخر بسرعة اكبر من الماء، كما يعتمد التبخر ايضًا على عوامل مثل درجة الحرارة، الرطوبة، الضغط، سرعة الرياح ، ومساحة السطح.

تقوم الجزيئات بأخذ الطاقة من الوسط المحيط خلال عملية التبخر، عملية الامتصاص تؤدي لتبريد الوسط المحيط، على سبيل المثال، في حال وضعت الاسيتون على راحة يدك، ستشعر بعد فترة بسيطة بالبرودة في راحة اليد، حيث أن الجزيئات تمتص الحرارة من راحة يدك، لذلك تشعر بالبرودة.

كما لوحظ أيضًا أن درجة حرارة ماء الصنوبر أعلى من درجة حرارة الماء المحفوظ في وعاء مفتوح، ويمكن للجزيئات ذات الطاقة الحركية العالية ان تهرب اثناء عملية التبخير

العوامل التي تؤثر على سرعة التبخير​

العوامل الرئيسية التي تؤثر على سرعة التبخير تتضمن:

مساحة سطح المنطقة، ودرجة الحرارة، وسرعة انتشار الرياح والرطوبة، حيث تتأثر سرعة التبخر بما يلي:

• زيادة التبخر مع زيادة مساحة السطح

كلما زادت مساحة السطح، زادت كمية السائل المعرض للهواء، وزادت كمية الجزيئات التي يمكن ان تهرب مع مساحة سطح اوسع، على سبيل المثال، عندما نقوم بنشر الملابس في الخارج كي تجف، نقوم بهذا الأمر لأن هذه العملية تزيد من سرعة التبخر

• زيادة التبخر مع زيادة درجة الحرارة

تتحرك جزيئات الماء بسرعة اكبر عند ارتفاع درجة جرارة الماء، هذا يؤدي لهروب الجزيئات بشكل اكبر، ارتفاع درجات الحرارة يزيد أيضًا من التبخر لأن الجزيئات تملك طاقة حركية اكبر لتتحول إلى بخار، على سبيل المثال، الماء المغلي يتبخر بسرعة اكبر من ماء الصنبور العادي

• زيادة التبخر مع نقص الرطوبة

الرطوبة تعني وجود كمية من البخار في الهواء، وبما أن الهواء يمكن ان يحتمل فقط كمية معينة من البخار في وقت ودرجة حرارة معينة، فإن ذلك سوف يؤثر على التبخر ورطوبة الهواء، وإذا زادت درجة الحرارة وبقيت سرعة الرياح والرطوبة ثابتة، فإن معدل التبخر سوف يزداد لأن الهواء الأكثر دفئًا يمكن ان يتضمن بخار ماء اكثر من الهواء البارد

• زيادة التبخر مع زيادة سرعة الرياح

جزيئات البخار تتحرك بعيدًا عند زيادة سرعة الرياح، هذا الأمر يمكن أن يؤدي لنقص في كمية بخار الماء في الجو، على سبيل المثال، نقوم باستعمال مجففات الأيدي لتجفيف ايدينا، هذه المجففات تقوم بطرد الرياح من أيدينا

كيف يسبب التبخر البرودة​

• التبخر يمكن ان يسبب البرودة بشكل طبيعي، والسبب وراء ذلك، هو أنه من اجل ان تتغير حالة المادة، فإنها تقوم إما بزيادة أو فقدان الطاقة، وفي حال تغير حالة المادة من سائل إلى غاز، تحتاج الجزيئات إلى طاقة من أجل أن تتغلب على طاقتها الكامنة من خلال الطاقة الحركية، لذلك يأخذ السائل هذه الطاقة من الوسط المحيط.
• بشكل عام، عند حدوث تحول الطاقة، يؤدي هذا الأمر إلى زيادة أو نقص طاقة المادة، اعتمادًا على فيما إذا كانت الطاقة مأخوذة من المادة إلى الوسط المحيط أو العكس، ويوجد بعض الاستثناءات لهذه القاعدة
• وعلى الرغم من وجود زيادة في درجة حرارة المادة حتى تصل إلى نقطة الغليان اثناء التبخر، فإن هذا التغير في الطور قد لا يؤدي إلى تغير ملحوظ في درجة الحرارة.
• جزيئات المادة تقوم بامتصاص الطاقة الحرارية بشكل مستمر من الوسط المحيط وبذلك تقوم بتبريد المنطقة المحيطة، بعد ذلك تبدأ في التحرر من السائل وتتحول إلى بخار، ونظرًا لعدم وجود تغير ملحوظ في درجة الحرارة حتى تنتهي عملية التبخر ويتحول السائل بالكامل إلى بخار، فإن كمية الطاقة اللازمة لتجويل السائل إلى بخار تدعى بالطاقة الكامنة، هذا يعني أن هذه الطاقة لن تغير من قراءة درجة الحرارة على الميزان الحراري.

تطبيقات واقعية للتبخر في حياتنا اليومية​

• نقوم بالتعرق بشكل يومي من اجل تبريد اجسادنا، عملية التعرق هي في حقيقة الامر عملية تبخر، يتبخر الماء من اجسادنا، ويقوم بأخذ الطاقة من اجسامنا خلال هذه العملية وبالتالي يؤدي هذا الأمر إلى خفض درجة حرارة الجسم
• خلال فصل الصيف، نقوم بارتداء الملابس القطنية، بما أن القطن ماص جيد للماء، فهو يسمح للمزيد من العرق بملامسة الغلاف الجوي، وبالتالي هذا الأمر يساعد على زيادة التبخر، لذلك نشعر بالبرودة عندما نرتدي الملابس القطنية.
• يتم تخزين الماء في أواني فخارية لتبريدها، توفر مسام الإناء الترابي، مثل مسامات القماش القطنية، مساحة سطح واسعة تسمح بالمزيد من التبخر.
• مبرد الهواء يكون اكثر فعالية في درجات الحرارة الحارة والجافة، والمبدأ الأساسي في عمل مبردات الهواء هي التبريد عن طريق التبخر، وفي درجات الحرارة المرتفعة، تكون الحرارة مرتفعة وتكون الرطوبة قليلة، لذلك يكون معدل التبخر اعلى، يقوم بالماء في درجات الحرارة المرتفعة بأخذ الطاقة من الهواء وتحويلها إلى بخار، وهذا الامر يؤدي لتبريد الهواء.

كيفية الاستفادة من عملية التبخر​

في حال وجد الشخص نفسه عالقًا في جزيرة بحاجة لبعض الاملاح، ما عليه سوى أن يحصل على وعاء ويضع فيه كمية من مياه البحر ، وانتظار الشمس حتى تقوم بتبخير هذه المياه، في الواقع، يستعمل الناس هذه التقنية من آلاف السنين من اجل إنتاج ملح الطعام من خلال تبخير المياه المالحة في برك التبخير.

كما تحتوي مياه البحر على معادن ثمينة اخرى يمكن الحصول عليها عن طريق عملية التبخير، على سبيل المثال، يقع البحر الميت في الشرق الاوسط داخل مجمعات مائية لا تحوي اي وسيلة للتدفق، وهو امر لا يحدث بالنسبة للبحيرات الاخرى، والآلية الوحيدة لكي تغادر المياه البحيرة هي طريق التبخر، وهذه العملية قد تكون مرتفعة في الصحراء، وتصل إلى 1300 – 1600 ملم في السنة، ونتيجة هذا الامر ان مياه البحر الميت تتمتع بأعلى نسبة من الملوحة والكثافة من اي بحر آخر في العالم، ويعتبر ماء البحر الميت ليس جيد فقط من اجل استخراج ملح الطعام، إنما يمكن ان يتم استخلاص المغنيسيوم ايضًا، البوتاسيوم والبروم.