التبخر

موضوع: التبخر الثلاثاء مارس 25, 2014 12:34 am

التَّبَخُّر تحوّل سائل أو جسم صلب إلى غاز. وتتسبب فيه الطاقة الحرارية. فمثلاً يحدث التبخر عندما تفقد الملابس المبتلة في ضوء الشمس كل رطوبتها، أو عندما يجف الماء من قدر مفتوح موضوع في حجرة دافئة. وقد تتحول الأجسام الصلبة مباشرة إلى بخار أي إلى صورة غازية. وهذه العملية تُسمى التسامي. وتبخر الثلج الجاف (ثاني أكسيد الكربون الصلب) مثال للتسامي.

في الهواء الجاف يتبخر الماء بسرعة وتنطلق جزيئات كثيرة من الإناء على هيئة بخار. ولكن تدخل إليه كميات قليلة من البخار لتشكل سائلاً، إذ إن ضآلة كميات الرطوبة الموجودة في الهواء الجاف تجعل عملية التكثف قليلة الحدوث. في الهواء الرطب يحدث التبخر ببطء. والتبخر الحاصل على سطح الماء الموجود في الإناء يقابله تكثف سريع للرطوبة الموجودة في الهواء الرطب.
كيف يحدث التبخر. لجزيئات كل المواد قدر معين من الطاقة الحركية. وهذه الطاقة تنتجها حرارة الجو المحيط، بما في ذلك بقية الجزيئات. وكلما ازدادت طاقة الجزيئات، ازدادت سرعة حركتها مما يمكنها من تفكيك الروابط التي تضمها معًا. ويحدث التبخر عندما تكون لجزيئات المادة طاقة حركية كافية بحيث تمكنها من الهروب من سطح المادة في شكل بخار. تمتص الجزيئات الهاربة طاقة حرارية من الجزيئات الباقية، وتتسبب في جعل المادة أكثر برودة.

والتبخر يحدث بسرعة أكبر عندما تزداد طاقة جزيئات المادة مما يمكنها من الهروب بسرعة أكثر. وتزداد هذه الطاقة بازدياد درجة الحرارة. وتختلف المواد في سرعة تبخرها عندما تعرض لدرجة حرارة معينة. فمثلاً، الكحول، والأمونيا والمخدِّر والأثير ثنائي الإثيل، تتبخر بسرعة عندما تصب على سطح مفتوح في درجة حرارة الغرفة. وتسمى هذه المواد إضافة إلى بعض المواد الأخرى التي تتبخر بسهولة المواد المتطايرة. والمواد الأخرى مثل، ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) تتبخر ببطء شديد في درجة حرارة الغرفة، فيقال إنها غير متطايرة. وبعض المواد التي لا تتطاير في درجة حرارة معينة قد تصبح متطايرة عند تسخينها. وعليه، فإن نقطة غليان المادة هي مقياس لتطايرها، فكلما انخفضت نقطة غليان المادة تتبخر بسهولة. انظر: نقطة الغليان.

يساعد ضغط بخار أي مادة أيضًا على تحديد مدى السهولة التي بها تتبخر المادة. وضغط البخار هو الضغط الذي يسببه هروب جزيئات البخار من سطح سائل أو مادة صلبة. فكلما ازداد ضغط البخار أسرعت المادة في التبخر. وكلما اكتسبت مادة حرارة، فإن جزيئات أكثر فأكثر تهرب، وهذا يزيد ضغط بخار المادة إلى أن يصل الوضع إلى حالة الاتزان، وهي النقطة التي يكون فيها عدد الجزيئات الهاربة من مادة مساويًا للعدد العائد إليها. وعند الاتزان تبدي المادة تغيرًا قليلاً في الكمية. فالماء مثلاً، يتبخر ببطء عندما يتعرض إلى هواء رطب، لأن التبخر الحادث عند السطح في الماء يعادله تكثف الرطوبة في الهواء. ولكن الماء يتبخر بسرعة في الهواء الجاف، لأن ضغط بخار الماء في الهواء الجاف يشكل جزءًا يسيرًا من الحد الأقصى للضغط البخاري للماء.

فوائد التبخر. يؤدي التبخر دورًا مهمًّا في دورة ماء الأرض. فالماء المتبخر من الأرض بحرارة الشمس يسقط بعدئذ كثيفًا. ونظرًا لأن الجزيئات المتبخرة تمتص الحرارة مما يحيط بها من جزيئات، فإن التبخر يعمل عمل التبريد. وتحتوي أنظمة تكييف الهواء والتبريد على مبخرات تزيل الحرارة والرطوبة من الهواء المحيط وبذا تخفض الحرارة. وتبخر العرق له تأثير في تبريد الجلد ويساعد على تنظيم درجة حرارة الجسم. وبالتبخر يمكن فصل مكونات أي خليط. وفي التقطير كذلك تسخن السوائل الممزوجة التي تختلف في التطاير (سهولة التبخر) لتتحول إلى بخار ثم تتكثف. ويحتوي السائل الناتج على قدر أكبر من المادة الأكثر تطايرًا من المزيج الأصلي. وتصنع المنتجات مثل، المشروبات الكحولية والبنزين بالتقطير.

ويفيد التبخر أيضًا في تركيز المواد غير المتطايرة. فعصير قصب السكر مثلاً، يسخن حتى يتبخر كل السائل تقريبًا. وهذه العملية تنتج محلول السكر المركز الذي تتكون بلورات السكر منه.

» التبخر
» التبخر
» التبخر
» التبخر
» التبخر