دسته‌ها
دما و گرما فیزیک دهم

تبخیر سطحی و عوامل موثر بر آن

ظرف مایعی را در نظر بگیرید که مولکول های آب پیوسته در آن در حال حرکت هستند. اگر مایع را گرم کنیم تا انرژی مولکول های آن زیاد شود، مولکول ها از مایع فرار می کنند و بخار می شوند. اما در دمای محیط هم برخی از مولکول ها این انرژی را پیدا می کنند تا بتوانند از سطح مایع فرار کنند. به بخار شدن مولکولهای سطح آزاد مایع در دمای محیط، تبخیر سطحی می گویند.

 مولکول های سطح مایع، انرژی لازم برای فرار را از کجا می آورند؟ مولکولهای سطح مایع پیوسته با مولکول های هوای بالای خود و مولکول های زیرین خود در مایع برخورد دارند. این برخورد ها انرژی لازم برای فرار از محیط را به این مولکول ها می دهد.

ph10 s4 Surface evaporation 01 تبخیر سطحی و عوامل موثر بر آن

تفاوت تبخیر سطحی با تبخیر در حال جوشیدن

در جوشیدن مایع، تبخیر به بیشترین میزان خود می رسد. در جوشیدن، کل مایع در فرایند تبخیر شرکت می کنند ولی در دماهای پایین تر از نقطه جوش، فقط مولکول های سطح آزاد مایع در تبخیر شرکت می کنند به همین دلیل به آن تبخیر سطحی می گویند. البته تبخیر در هر دما یا تبخیر در نقطه جوش، هر دو تبخیرند. به یاد داشته باشیم که تبخیر سطحی در هر دمایی رخ می دهد.

ph10 s4 Surface evaporation 02 تبخیر سطحی و عوامل موثر بر آن

 عوامل موثر بر تبخیر سطحی

با چه روش هایی می توان، آهنگ تبخیر سطحی را افزایش داد؟

۱) افزایش دمای محیط. زیرا هرچه دمای محیط بیشتر باشد، انرژی جنبشی مولکول های سطح مایع در اثر همجواری با مولکولهای هوا که در دمای بالاتر، انرژی بیشتری دارند، بیشتر می شود و در نتیجه تعداد بیشتری از آنها از سطح مایع جدا می شوند.

۲) افزایش مساحت سطح آزاد مایع. در این حالت چون تعداد بیشتری ازمولکول های مایع در معرض تماس با مولکولهای هوا هستند، تعداد مولکول های بیشتری از سطح جدا می شود.

۳) وزش باد. وزیدن باد باعث می شود که مولکول هایی که از سطح مایع جدا می شوند، به وسیله باد حرکت داده شوند تا نتوانند دوباره به سطح مایع برگردند.

۴) کاهش رطوبت. هر قدر مولکول های بخار آب در هوا کمتر باشند (رطوبت کمتر)، تبخیر سطحی بیشتر می شود چون وقتی مولکول هایی از سطح مایع جدا شدند، به علت کم بودن مولکول های بخار آب در هوا، مولکولهای کمتری می توانند جایگزین آنها شوند.

۵) کاهش فشار هوا.  اگر فشار هوا کمتر باشد، مولکول های آب با صرف انرژی کمتری از سطح آب جدا می شوند.

 

مثال ها

برای زودتر خشک شدن لباس های خیس آنها را روی بند پهن می کنند. چرا؟ چون سطح تماس با هوای طراف زیاد می شود که باعث افزایش آهنگ تبخیر سطحی و زودتر خشک شدن لباس ها می شود.

ph10 s4 Surface evaporation 03 تبخیر سطحی و عوامل موثر بر آن

چرا وزش باد باعث زودتر خشک شدن یک سطح خیس می شود؟ با جدا شدن مولکول هاب آب از سطح در اثر تبخیر سطحی، با وزش باد، هوای خشک جای هوای مرطوب اطراف سطح را می گیرد و باعث می شود مولکول های آب در سطح لباس در اثر تبخیر سطحی راحت تر بخار شوند و سطح خشک شود.

مثال دیگر کوزه های سفالی هستند که آب داخل خود را خنک می کنند. آب از دیواره متخلخل کوزه به داخل گل کوزه نفوذ می کند واز سطح خارجی کوزه بخار می شود. با این کار مایع داخل کوزه خنک می شود.

ph10 s4 Surface evaporation 04 تبخیر سطحی و عوامل موثر بر آن

مثال دیگر تعریق است. وقتی عرق می کنیم، اگر عرق را از پوست خود پاک نکنیم، مولکولهای عرق برای گرفتن انرژی برای بخار شدن، از بدن ما گرما می گیرند بنابر این ما خنک می شویم. همچنین وجود مو در سر، باعث می شود که عرق ها از روی سر، سُر نخورند و همانجا بمانند تا تبخیر شوند و به این شکل احساس خنکی می کنیم.

ph10 s4 Surface evaporation 05 تبخیر سطحی و عوامل موثر بر آن

دانلود نسخه PDF جزوه تبخیر سطحی



هاست

از کبیری

مصطفی کبیری کناری متولد سال ۱۳۶۷ در شهرستان فریدونکنار (استان مازندران) ، دبیر فیزیک دبیرستان های شهرستان کلاردشت با سوابق تحصیلی کارشناسی رشته دبیری فیزیک در دانشگاه مازندران و کارشناسی ارشد فیزیک حالت جامد در دانشگاه تربیت مدرس تهران (نا تمام) هستم . هدف از ایجاد این سایت برای من ، ایجاد یک محیطی آموزشی کارآمد است که در آن دانش آموزان بتوانند فیزیک را به صورت پایه ای و مفهومی بیاموزند .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *