التبخر هو عملية يتحول فيها السائل إلى غاز، عندما يكتسب الماء طاقة حرارية يتحول إلى غاز، والزيادة في درجة الحرارة تسرع معدل التبخر، ويتبخر الماء عندما يغلى.
كيف يتبخر الماء ؟
تتحرك جزيئات الماء بشكل أسرع عند استخدام الحرارة، كلما تحركوا بشكل أسرع كان من السهل عليهم الفرار، عندما يحدث ذلك يحدث التبخر ، حيث تحل الروابط المتواجدة بين جزيئات المادة مما يمكنها من التحول لشكل الغاز و من ثم تتصاعد على شكل ابخرة ، و هناك عدد من السرعات لهذه العملية تعتمد على نوعية المادة.
التبخر وعلاقته بدورة المياه
– التبخر هو مرحلة أساسية من دورة المياه، حيث تسخن حرارة الشمس من الماء من سطح المحيطات والبحار والبحيرات، حتى تخرج الرطوبة من التربة والجسم البشري يتبخر، يعتمد تبخر كل من هذه على درجة حرارة سطح الماء ودرجة الحرارة في الهواء، عندما يتبخر الماء، تتم إزالة الحرارة من السطح، على أن يخفض درجة حرارة السطح.
– تؤثر خصائص الهواء على كمية الماء التي يمكن أن تتبخر، مع زيادة بخار الماء في الغلاف الجوي، يزداد ضغط بخار الماء أيضًا، الغلاف الجوي مشبع عندما يصل إلى الحد الأقصى لضغط البخار.
كيف تؤثر الرياح على التبخر ؟
يمكن للرياح أن تساعد في استمرار التبخر عند الوصول إلى الحد الأقصى لضغط البخار، يتحرك الهواء في مهب الريح ويمتد، مما يوفر مساحة أكبر للأبخرة.
تجربة مقارنة معدلات التبخرالمواد المستخدمة في التجربة
– ماء مقطر.
– أمونيا.
– أسيتون.
– كحول إيثيلي (ايثانول).
الأدوات المستخدمة في التجربة
– قطارات.
– أكواب صغيرة (لوضع المواد بها والأخذ منها بواسطة القطارة).
– ستيكرات.
– قلم.
– ساعة توقف.
– ورق شمع (أو من الممكن استبداله بملفات ورق بلاستيكية).
خطوات التجربة
– نقوم برسم دوائر على الورق البلاستيكي أو ورق الشمع، ثم نضع عليها استيكرات مدون عليها اسم المواد، ثم نقوم بإدخال الورقة في البلاستيك المخصص للملفات.
– نقوم بلصف ستيكرات على البلاستيك للتمكن من تسجيل الوقت.
– نقوم بقياس درجة حرارة المكان الذي يتم فيه إجراء التجرية.
– نقوم بوضع قطرات من المواد التي سوف نقوم بمقارنة معدلات تبخرها في الدوائر المخصصة، بمعدل قطرة واحدة لكل مادة بواسطة قطارة لكل منهم.
– نقوم بتشغيل ساعة التوقيت لنتمكن من حساب وقت التبخر لكل مادة منهم.
– من الممكن أن نلاحظ أن كل قطرة من المواد لمستخدمة لها شكل مختلف عن المواد الأخرى.
ملاحظات التجربة
– نجد أن الأسيتون يتبخر أولا، ويأتي بعده الكحول الإيثيلي، ثم الأمونيا ثم الماء المقطر هو آخر شيء يتبخر.
– معدل التبخر يختلف باختلاف المواد.
– يتبخر الإيثانول الدافيء أسرع بكثير من الإيثانول العادي.
استنتاجات التجربة
– يعد الأسيتون هو أسرع مادة من بين المواد في التبخر، أما الأمونيا والماء المقطر هما الأبطأ.
– يعتبر الأسيتون هو ذلك السائل الذي يحتوي على قوى تجاذب بين الجزيئات قوى تشتت.
– توجد علاقة قوية بين شكل نقطة السائل، وبين التوتر السطحي، حيث أنه كلما زاد التوتر السطحي كلما كان شكل النقطة مقببة أو كروية، كما أن السبب في زيادة التوتر السطحي هو قوى التجاذب بين الجزيئية.
– الإيثانول الساخن أو الدافيء يتبخر أسرع من الإيثانول الموجود بدرجة حرارة المكان وذلك يرجع إلى زيادة الطاقة الحركية.
كيفية حساب معدل تبخر الماء في حمام السباحة
– إذا كان لديك حمام سباحة بالفعل، فإن أسهل طريقة لمعرفة كمية المياه التي تفقدها هي قياسها مباشرة، قياس معدل التبخر بسيط نسبيا.
– ابدأ أولاً باستخدام مسطرة أو شريط قياس لقياس المسافة من سطح حمام السباحة إلى سطح الماء، لاحظ أيضًا التاريخ الذي تم فيه أخذ هذا القياس الأولي، بعد حوالي أسبوع، استخدم المسطرة أو شريط قياس لقياس المسافة مرة أخرى، تأكد من أخذ القياس في نفس المكان كما كان من قبل، في هذه المرحلة يجب أن يكون لديك مسافة رأسية ووقت منقضي، إذا قمت بتقسيم المسافة على الوقت المنقضي، فستكون النتيجة هي معدل فقدان الماء (التبخر).
– لتحويل معدل التبخر هذا إلى جالونات ضائعة خلال فترة زمنية محددة، ستحتاج إلى تحويل المقياس إلى وحدة تخزين، على سبيل المثال، إذا كان قياسك بالبوصة في اليوم، فقم ببساطة بتقسيمه على 12 لتحويله إلى أقدام في اليوم، بعد ذلك اضرب تلك القيمة على مساحة سطح حمام السباحة الخاص بك ثم 7.48 للحصول على غالون في اليوم.
– إذا لم يكن لديك تجمع لقياس معدل التبخر، يمكنك ببساطة تطبيق نفس الطريقة المذكورة أعلاه على أي حاوية يمكنها الاحتفاظ بالمياه لفترة ممتدة من الوقت.
– قد يفقد حوض السباحة المتوسط الحجم الذي تبلغ مساحته 400 قدم مربع ما يصل إلى 10 ألاف جالون من المياه سنويًا بسبب التبخر، في حالة تركه بدون تحديد، يمكن أن يؤثر التبخر على التوازن الكيميائي لحوض السباحة بالإضافة إلى سلامة أنظمة الضخ والترشيح.
كيف يتبخر الماء ؟
تتحرك جزيئات الماء بشكل أسرع عند استخدام الحرارة، كلما تحركوا بشكل أسرع كان من السهل عليهم الفرار، عندما يحدث ذلك يحدث التبخر ، حيث تحل الروابط المتواجدة بين جزيئات المادة مما يمكنها من التحول لشكل الغاز و من ثم تتصاعد على شكل ابخرة ، و هناك عدد من السرعات لهذه العملية تعتمد على نوعية المادة.
التبخر وعلاقته بدورة المياه
– التبخر هو مرحلة أساسية من دورة المياه، حيث تسخن حرارة الشمس من الماء من سطح المحيطات والبحار والبحيرات، حتى تخرج الرطوبة من التربة والجسم البشري يتبخر، يعتمد تبخر كل من هذه على درجة حرارة سطح الماء ودرجة الحرارة في الهواء، عندما يتبخر الماء، تتم إزالة الحرارة من السطح، على أن يخفض درجة حرارة السطح.
– تؤثر خصائص الهواء على كمية الماء التي يمكن أن تتبخر، مع زيادة بخار الماء في الغلاف الجوي، يزداد ضغط بخار الماء أيضًا، الغلاف الجوي مشبع عندما يصل إلى الحد الأقصى لضغط البخار.
كيف تؤثر الرياح على التبخر ؟
يمكن للرياح أن تساعد في استمرار التبخر عند الوصول إلى الحد الأقصى لضغط البخار، يتحرك الهواء في مهب الريح ويمتد، مما يوفر مساحة أكبر للأبخرة.
تجربة مقارنة معدلات التبخرالمواد المستخدمة في التجربة
– ماء مقطر.
– أمونيا.
– أسيتون.
– كحول إيثيلي (ايثانول).
الأدوات المستخدمة في التجربة
– قطارات.
– أكواب صغيرة (لوضع المواد بها والأخذ منها بواسطة القطارة).
– ستيكرات.
– قلم.
– ساعة توقف.
– ورق شمع (أو من الممكن استبداله بملفات ورق بلاستيكية).
خطوات التجربة
– نقوم برسم دوائر على الورق البلاستيكي أو ورق الشمع، ثم نضع عليها استيكرات مدون عليها اسم المواد، ثم نقوم بإدخال الورقة في البلاستيك المخصص للملفات.
– نقوم بلصف ستيكرات على البلاستيك للتمكن من تسجيل الوقت.
– نقوم بقياس درجة حرارة المكان الذي يتم فيه إجراء التجرية.
– نقوم بوضع قطرات من المواد التي سوف نقوم بمقارنة معدلات تبخرها في الدوائر المخصصة، بمعدل قطرة واحدة لكل مادة بواسطة قطارة لكل منهم.
– نقوم بتشغيل ساعة التوقيت لنتمكن من حساب وقت التبخر لكل مادة منهم.
– من الممكن أن نلاحظ أن كل قطرة من المواد لمستخدمة لها شكل مختلف عن المواد الأخرى.
ملاحظات التجربة
– نجد أن الأسيتون يتبخر أولا، ويأتي بعده الكحول الإيثيلي، ثم الأمونيا ثم الماء المقطر هو آخر شيء يتبخر.
– معدل التبخر يختلف باختلاف المواد.
– يتبخر الإيثانول الدافيء أسرع بكثير من الإيثانول العادي.
استنتاجات التجربة
– يعد الأسيتون هو أسرع مادة من بين المواد في التبخر، أما الأمونيا والماء المقطر هما الأبطأ.
– يعتبر الأسيتون هو ذلك السائل الذي يحتوي على قوى تجاذب بين الجزيئات قوى تشتت.
– توجد علاقة قوية بين شكل نقطة السائل، وبين التوتر السطحي، حيث أنه كلما زاد التوتر السطحي كلما كان شكل النقطة مقببة أو كروية، كما أن السبب في زيادة التوتر السطحي هو قوى التجاذب بين الجزيئية.
– الإيثانول الساخن أو الدافيء يتبخر أسرع من الإيثانول الموجود بدرجة حرارة المكان وذلك يرجع إلى زيادة الطاقة الحركية.
كيفية حساب معدل تبخر الماء في حمام السباحة
– إذا كان لديك حمام سباحة بالفعل، فإن أسهل طريقة لمعرفة كمية المياه التي تفقدها هي قياسها مباشرة، قياس معدل التبخر بسيط نسبيا.
– ابدأ أولاً باستخدام مسطرة أو شريط قياس لقياس المسافة من سطح حمام السباحة إلى سطح الماء، لاحظ أيضًا التاريخ الذي تم فيه أخذ هذا القياس الأولي، بعد حوالي أسبوع، استخدم المسطرة أو شريط قياس لقياس المسافة مرة أخرى، تأكد من أخذ القياس في نفس المكان كما كان من قبل، في هذه المرحلة يجب أن يكون لديك مسافة رأسية ووقت منقضي، إذا قمت بتقسيم المسافة على الوقت المنقضي، فستكون النتيجة هي معدل فقدان الماء (التبخر).
– لتحويل معدل التبخر هذا إلى جالونات ضائعة خلال فترة زمنية محددة، ستحتاج إلى تحويل المقياس إلى وحدة تخزين، على سبيل المثال، إذا كان قياسك بالبوصة في اليوم، فقم ببساطة بتقسيمه على 12 لتحويله إلى أقدام في اليوم، بعد ذلك اضرب تلك القيمة على مساحة سطح حمام السباحة الخاص بك ثم 7.48 للحصول على غالون في اليوم.
– إذا لم يكن لديك تجمع لقياس معدل التبخر، يمكنك ببساطة تطبيق نفس الطريقة المذكورة أعلاه على أي حاوية يمكنها الاحتفاظ بالمياه لفترة ممتدة من الوقت.
– قد يفقد حوض السباحة المتوسط الحجم الذي تبلغ مساحته 400 قدم مربع ما يصل إلى 10 ألاف جالون من المياه سنويًا بسبب التبخر، في حالة تركه بدون تحديد، يمكن أن يؤثر التبخر على التوازن الكيميائي لحوض السباحة بالإضافة إلى سلامة أنظمة الضخ والترشيح.
