Proses fizikal penyejatan air. Ensiklopedia Sekolah

Dunia sekeliling adalah organisma yang saling berkaitan di mana semua proses dan fenomena alam bernyawa dan tidak bernyawa berlaku atas sebab tertentu. Para saintis telah membuktikan bahawa walaupun campur tangan manusia yang kecil membawa perubahan yang besar. Walaupun begitu, orang lupa bahawa mereka juga merupakan sebahagian daripada dunia di sekeliling mereka. Dalam hal ini, perubahan sedang berlaku dalam manusia secara keseluruhan.

Segala-galanya tentang proses kehidupan dan fenomena semula jadi mula diajar kepada kanak-kanak yang sudah berada di sekolah, yang sangat penting untuk pemahaman mereka selanjutnya tentang apa yang berlaku di sekeliling. Seperti yang anda ketahui, topik "Penyejatan" (gred 8) dipelajari dengan tepat dalam rangka program sekolah menengah, apabila pelajar sudah bersedia untuk merenung masalah.

Bagaimana Penyejatan Berlaku

Semua orang tahu apa itu penyejatan. Ini adalah fenomena perubahan bahan dengan konsistensi yang berbeza kepada keadaan wap atau gas. Adalah diketahui bahawa proses ini berlaku pada suhu yang sesuai.

Biasanya, dalam keadaan semula jadi, banyak bahan (kedua-dua pepejal dan cecair) boleh dikatakan tidak menguap atau melakukannya dengan sangat perlahan. Tetapi terdapat juga sampel sedemikian, sebagai contoh, kapur barus dan kebanyakan cecair, yang, dalam keadaan normal, menguap dengan cepat. Itulah sebabnya mereka dipanggil terbang. Anda boleh melihat proses ini dengan bantuan bau, kerana banyak badan adalah toksik.

Penyejatan cecair (air, alkohol) boleh diperhatikan dengan memerhatikannya untuk beberapa waktu. Kemudian penurunan dalam isipadu bahan ini bermula.

Asas kehidupan di bumi

Seperti yang anda tahu, air adalah kewujudan dunia sekeliling. Tanpanya, tiada kewujudan mungkin, kerana semua makhluk hidup terdiri daripada 75% air.

Ini adalah sebatian khas, yang sifatnya luar biasa. Dan hanya terima kasih kepada anomali fenomena ini adalah kehidupan mungkin dalam bentuk yang kini ada di planet ini.

Manusia telah berminat dengan keajaiban ini sejak zaman purba. Malah ahli falsafah Aristotle pada abad ke-4 SM mengisytiharkan bahawa air adalah permulaan segala-galanya. Pada abad ke-17, mekanik Belanda, ahli fizik, ahli matematik, ahli astronomi dan pencipta Huygens mengesyorkan menetapkan pekali air mendidih dan ais pencairan sebagai tahap utama skala termometer. Tetapi manusia mengetahui apa itu penyejatan kemudian. Pada tahun 1783, naturalis Perancis dan pengasas kimia moden, Lavoisier, menghasilkan semula formula - H2O.

Sifat air

Salah satu kualiti luar biasa bahan ini ialah keupayaan H2O berada dalam tiga keadaan berbeza dalam keadaan normal:

• dalam pepejal (ais);
• cecair;
• gas (penyejatan cecair).

Di samping itu, air mempunyai ketumpatan yang sangat tinggi berbanding dengan bahan lain, serta haba pengewapan yang tinggi dan haba terpendam pelakuran (jumlah haba yang diserap atau dibebaskan).

H2O mempunyai satu lagi kualiti - keupayaan untuk mengubah ketumpatannya daripada perubahan dalam bacaan termometer. Dan perkara yang paling menakjubkan ialah jika kualiti ini tidak ada, ais tidak akan dapat berenang, dan laut, lautan, sungai dan tasik akan membeku ke dasar. Kemudian kehidupan di bumi tidak boleh wujud, kerana ia adalah takungan yang merupakan perlindungan pertama mikroorganisma.

Kitaran H2O dalam alam semula jadi

Bagaimanakah proses ini berlaku? Peredaran adalah prosedur yang berterusan, kerana segala-galanya di dunia saling berkaitan. Dengan bantuan kitaran, keadaan dicipta untuk kewujudan dan perkembangan kehidupan. Ia berlaku di antara badan air, tanah dan atmosfera. Sebagai contoh, apabila awan bertembung dengan udara sejuk, titisan besar terbentuk, yang kemudiannya jatuh dalam bentuk hujan. Kemudian proses penyejatan berlaku, di mana matahari memanaskan satah bumi, badan air, dan cecair naik ke atmosfera.

Tumbuhan mengambil kelembapan dari tanah, dan peredaran air dilakukan dari permukaan daun. Prosedur ini dipanggil transpirasi dan merupakan proses fizikal dan biologi.

Lapisan atmosfera, dan yang berdekatan dengan bumi, kemudian menjadi lebih ringan dan mula bergerak ke atas. Titisan air terkecil di atmosfera dipulihkan kira-kira setiap lapan hingga sembilan hari.

Penyejatan berlaku sebagai hasil daripada kitaran, dan ia merupakan komponen penting dalam peredaran H2O dalam alam semula jadi. Proses ini terdiri daripada perubahan air daripada keadaan cecair atau pepejal kepada keadaan gas dan kemasukan wap yang tidak boleh diakses ke udara.

Penyejatan dan penyejatan

Apakah perbezaan antara "penyejatan" dan "penyejatan"? Mari kita lihat penggal pertama dahulu. Ini adalah penunjuk iklim kawasan, yang menentukan berapa banyak cecair yang telah tersejat dari permukaan hingga maksimum. Jika kita mengambil kira bahawa kelembapan wilayah, seperti yang dinyatakan oleh G. N. Vysotsky, adalah jumlah nisbah pemendakan kepada penyejatan, maka ini adalah penunjuk iklim mikro yang paling penting.

Terdapat juga pergantungan tertentu: jika kadar penyejatan kurang, maka kandungan lembapan lebih besar. Proses yang diterangkan bergantung pada kelembapan udara, dan bergantung kepada mereka.

Dan apakah fenomena di mana dalam fasa tertentu perubahan bahan daripada cecair kepada wap atau gas berlaku. Proses ini dipanggil pemeluwapan. Jika kita membandingkan kedua-dua fenomena ini, tidak sukar untuk menentukan berapa banyak sumber air atau ais yang tersedia untuk penyejatan.

Proses penyejatan: keadaan

Sentiasa terdapat sejumlah molekul H2O di udara. Penunjuk ini berbeza-beza bergantung pada keadaan tertentu dan dipanggil kelembapan. Ini adalah pekali yang mengukur isipadu dalam atmosfera. Bergantung kepada ini, iklim kawasan berbeza-beza. Kelembapan ada di mana-mana. Terdapat dua jenisnya:

1. Mutlak - bilangan molekul air dalam satu meter padu atmosfera.
2. Relatif - peratusan wap ke udara. Sebagai contoh, jika kelembapan adalah 100%, ini bermakna atmosfera sepenuhnya tepu dengan zarah air.

Semakin tinggi suhu sejatan, semakin banyak molekul H2O terkandung di dalam udara. Jadi, jika kelembapan relatif pada hari yang panas adalah 90%, maka ini adalah penunjuk bahawa atmosfera sangat tepu dengan titisan kecil.

Butiran

Sebagai contoh, di dalam bilik dengan kelembapan yang tinggi, air yang berdiri di dalamnya tidak akan menguap sama sekali. Walaupun jika udara kering, maka proses ketepuan wap akan menjadi berterusan sehingga ia terisi sepenuhnya. Dengan penyejukan udara secara tiba-tiba, wap air yang menepunya sebelum ini akan menguap tanpa henti dan akan mendap dalam bentuk embun. Tetapi dalam kes pemanasan udara, yang cukup lembap, proses tepu akan disambung semula.

Semakin tinggi suhu, semakin kuat penyejatan, dan tekanan wap yang dipanggil meningkat, yang menepu ruang. Mendidih berlaku apabila tekanan wap sama dengan keanjalan gas yang mengelilingi cecair. Takat didih berbeza-beza bergantung kepada tekanan gas di sekeliling dan menjadi lebih tinggi apabila ia meningkat.

Adakah penyejatan cepat?

Seperti yang anda tahu, proses menukar air menjadi wap secara langsung berkaitan dengan kewujudan cecair. Oleh itu, boleh dirumuskan bahawa fenomena ini sangat penting untuk alam semula jadi dan industri.

Dalam proses kajian dan eksperimen, kadar penyejatan telah didedahkan. Di samping itu, beberapa fenomena yang mengiringinya diketahui. Tetapi mereka kelihatan sangat bertentangan dan sifat mereka masih belum jelas sehingga kini.

Ambil perhatian bahawa kadar penyejatan bergantung kepada banyak faktor. Ia boleh dipengaruhi oleh:

• saiz dan bentuk bekas;
• keadaan cuaca persekitaran luaran;
• t° cecair;
• tekanan atmosfera;
• komposisi dan asal struktur air;
• sifat permukaan dari mana penyejatan berlaku;
• beberapa sebab lain, contohnya, elektrifikasi cecair.

Lebih lanjut mengenai air

Penyejatan dihasilkan dari mana-mana di mana terdapat cecair: tasik, kolam, objek basah, penutup badan manusia dan haiwan, daun dan batang tumbuhan.

Sebagai contoh, bunga matahari semasa hayatnya yang singkat memberikan kelembapan udara dalam jumlah 100 liter. Dan lautan planet kita mengeluarkan kira-kira 450,000 meter padu cecair setiap tahun.

Suhu penyejatan air boleh menjadi apa-apa. Tetapi, apabila ia menjadi lebih panas, proses peralihan bendalir semakin cepat. Ambil perhatian bahawa semasa musim panas, lopak di permukaan bumi kering dengan lebih cepat daripada pada musim bunga atau musim luruh. Dan jika ia berangin di luar, maka, oleh itu, penyejatan berlaku lebih intensif daripada dalam situasi di mana udara tenang. Salji dan ais juga mempunyai sifat ini. Jika anda menggantung pakaian anda di luar untuk mengeringkan pada musim sejuk, ia akan membeku dahulu, dan kemudian kering selepas beberapa hari.

Suhu penyejatan air pada 100°C adalah faktor paling sengit di mana proses yang dinamakan mencapai hasil tertinggi. Pada masa ini, mendidih berlaku, apabila cecair secara intensif bertukar menjadi wap - gas yang telus dan tidak kelihatan.

Jika dilihat di bawah mikroskop, maka ia terdiri daripada molekul H2O tunggal yang terletak jauh antara satu sama lain. Tetapi apabila udara sejuk, wap air menjadi kelihatan, contohnya sebagai kabus atau embun. Di atmosfera, proses ini dapat diperhatikan terima kasih kepada awan yang muncul akibat perubahan titisan air menjadi hablur ais yang kelihatan.

statistik alam semula jadi

Jadi, apa itu penyejatan, kami dapati. Sekarang kita perhatikan fakta bahawa ia berkait rapat dengan suhu udara. Akibatnya, pada siang hari, bilangan terbesar meter padu air bertukar menjadi wap pada kira-kira tengah hari. Di samping itu, proses ini paling sengit pada bulan-bulan panas. Penyejatan terkuat dalam kitaran tahunan berlaku pada pertengahan musim panas, manakala yang paling lemah berlaku pada musim sejuk.

Setiap orang bertanggungjawab ke atas keadaan persekitaran. Untuk memahami cadangan ini, adalah perlu untuk memahami pengiraan yang mudah. Bayangkan seseorang bercakap tentang ketidakberdayaannya berhubung dengan pencegahan malapetaka ekologi dan percaya bahawa dia tidak mampu melakukan apa-apa. Tetapi jika anda mendarabkan satu tindakan tidak penting seseorang individu dengan 6.5 bilion orang di bumi, maka menjadi jelas mengapa ia patut difikirkan seperti itu.

Berlaku daripada permukaan bebas cecair.

Sublimasi, atau sublimasi, i.e. peralihan bahan daripada pepejal kepada keadaan gas juga dipanggil sejatan.

Dari pemerhatian setiap hari diketahui bahawa jumlah sebarang cecair (petrol, eter, air) dalam bekas terbuka secara beransur-ansur berkurangan. Cecair tidak hilang tanpa jejak - ia berubah menjadi wap. Penyejatan adalah salah satu daripada pengewapan. Jenis lain sedang mendidih.

mekanisme penyejatan.

Bagaimanakah penyejatan berlaku? Molekul mana-mana cecair berada dalam gerakan yang berterusan dan rawak, dan semakin tinggi suhu cecair, semakin besar tenaga kinetik molekul. Nilai purata tenaga kinetik mempunyai nilai tertentu. Tetapi bagi setiap molekul, tenaga kinetik boleh sama ada lebih besar atau kurang daripada purata. Jika molekul dengan tenaga kinetik yang mencukupi untuk mengatasi daya tarikan antara molekul berada berhampiran permukaan, ia akan terbang keluar dari cecair. Perkara yang sama diulangi dengan molekul cepat yang lain, dengan yang kedua, ketiga, dsb. Terbang keluar, molekul ini membentuk wap di atas cecair. Pembentukan wap ini adalah penyejatan.

Penyerapan tenaga semasa penyejatan.

Oleh kerana molekul yang lebih cepat melarikan diri daripada cecair semasa penyejatan, tenaga kinetik purata molekul yang tinggal dalam cecair menjadi lebih kecil dan lebih kecil. Ini bermakna tenaga dalaman cecair penyejatan berkurangan. Oleh itu, jika tiada aliran tenaga ke cecair dari luar, suhu cecair penyejatan berkurangan, cecair sejuk (inilah sebabnya, khususnya, seseorang yang memakai pakaian basah lebih sejuk daripada pakaian kering, terutamanya apabila ia berangin).

Walau bagaimanapun, apabila air dituangkan ke dalam gelas menguap, kita tidak menyedari penurunan suhunya. Bagaimana ini boleh dijelaskan? Hakikatnya ialah penyejatan dalam kes ini berlaku perlahan-lahan, dan suhu air dikekalkan malar kerana pertukaran haba dengan udara sekeliling, dari mana jumlah haba yang diperlukan memasuki cecair. Ini bermakna agar cecair menguap tanpa mengubah suhunya, tenaga mesti diberikan kepada cecair.

Jumlah haba yang mesti disalurkan kepada cecair untuk membentuk satu unit jisim wap pada suhu malar dipanggil haba pengewapan.

Kadar penyejatan cecair.

Tidak seperti mendidih, penyejatan berlaku pada sebarang suhu, namun, dengan peningkatan suhu cecair, kadar penyejatan meningkat. Semakin tinggi suhu cecair, semakin banyak molekul yang bergerak pantas mempunyai tenaga kinetik yang mencukupi untuk mengatasi daya tarikan zarah jiran dan terbang keluar dari cecair, dan semakin cepat penyejatan berlaku.

Kadar sejatan bergantung kepada jenis cecair. Cecair meruap menyejat dengan cepat, di mana daya interaksi antara molekul adalah kecil (contohnya, eter, alkohol, petrol). Jika kita menjatuhkan cecair seperti itu di tangan kita, kita akan berasa sejuk. Sejat dari permukaan tangan, cecair sedemikian akan menyejukkan dan menghilangkan sedikit haba daripadanya.

Kadar penyejatan cecair bergantung pada luas permukaan bebasnya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa cecair menyejat dari permukaan, dan semakin besar luas permukaan bebas cecair, semakin banyak bilangan molekul terbang secara serentak ke udara.

Dalam bekas terbuka, jisim cecair secara beransur-ansur berkurangan disebabkan oleh penyejatan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kebanyakan molekul wap hilang di udara tanpa kembali ke cecair (berbanding dengan apa yang berlaku dalam bekas tertutup). Tetapi sebahagian kecil daripadanya kembali kepada cecair, dengan itu memperlahankan penyejatan. Oleh itu, dengan angin, yang membawa pergi molekul wap, penyejatan cecair berlaku lebih cepat.

Penggunaan penyejatan dalam teknologi.

Penyejatan memainkan peranan penting dalam tenaga, penyejukan, proses pengeringan, penyejatan penyejatan. Sebagai contoh, dalam teknologi angkasa lepas, kenderaan turun ditutup dengan bahan yang menyejat dengan cepat. Apabila melalui atmosfera planet, badan radas menjadi panas akibat geseran, dan bahan yang menutupinya mula menguap. Menguap, ia menyejukkan kapal angkasa, dengan itu menyelamatkannya daripada terlalu panas.

Pemeluwapan.

Pemeluwapan(dari lat. kondensasi- pemadatan, penebalan) - peralihan bahan daripada keadaan gas (wap) kepada keadaan cecair atau pepejal.

Adalah diketahui bahawa dengan kehadiran angin, cecair menguap lebih cepat. kenapa? Hakikatnya ialah pada masa yang sama dengan penyejatan dari permukaan cecair, pemeluwapan juga berlaku. Pemeluwapan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa sebahagian daripada molekul wap, bergerak secara rawak ke atas cecair, kembali kepadanya semula. Angin mengeluarkan molekul yang telah terbang keluar dari cecair dan tidak membenarkannya kembali.

Pemeluwapan juga boleh berlaku apabila wap tidak bersentuhan dengan cecair. Ia adalah pemeluwapan yang menerangkan, sebagai contoh, pembentukan awan: molekul wap air yang naik di atas bumi dalam lapisan atmosfera yang lebih sejuk dikelompokkan ke dalam titisan air yang kecil, yang terkumpul adalah awan. Pemeluwapan wap air di atmosfera juga menyebabkan hujan dan embun.

Semasa penyejatan, cecair menyejuk dan, menjadi lebih sejuk daripada persekitaran, mula menyerap tenaganya. Semasa pemeluwapan, sebaliknya, sejumlah haba dilepaskan ke alam sekitar, dan suhunya meningkat sedikit. Jumlah haba yang dibebaskan semasa pemeluwapan jisim unit adalah sama dengan haba penyejatan.

Secara semula jadi, bahan boleh berada dalam salah satu daripada tiga keadaan pengagregatan: pepejal, cecair dan gas. Peralihan dari yang pertama ke yang kedua dan sebaliknya boleh diperhatikan setiap hari, terutamanya pada musim sejuk. Bagaimanapun, perubahan cecair kepada wap, yang dikenali sebagai proses penyejatan, selalunya tidak dapat dilihat oleh mata. Walaupun kelihatan tidak penting, ia memainkan peranan penting dalam kehidupan manusia. Jadi, mari kita ketahui lebih lanjut mengenai perkara ini.

Penyejatan - apakah itu

Setiap kali anda memutuskan untuk mendidih cerek untuk teh atau kopi, anda boleh menonton bagaimana, setelah mencapai 100 ° C, air bertukar menjadi wap. Inilah tepatnya contoh praktikal proses pengewapan (peralihan bahan tertentu ke dalam keadaan gas).

Pengewapan terdiri daripada dua jenis: pendidihan dan penyejatan. Pada pandangan pertama, mereka adalah sama, tetapi ini adalah salah tanggapan biasa.

Penyejatan ialah pengewapan daripada permukaan bahan, dan pendidihan adalah daripada keseluruhan isipadunya.

Penyejatan vs Pendidihan: Apakah Perbezaannya?

Walaupun kedua-dua proses penyejatan dan pendidihan kedua-duanya menyumbang kepada peralihan cecair kepada keadaan gas, perlu diingati dua perbezaan penting antara mereka.

• Mendidih adalah proses aktif yang berlaku pada suhu tertentu. Bagi setiap bahan, ia adalah unik dan hanya boleh berubah dengan penurunan tekanan atmosfera. Dalam keadaan biasa, air perlu mendidih pada 100 °C, untuk minyak bunga matahari yang ditapis - 227 °C, untuk yang tidak ditapis - 107 °C. Alkohol, sebaliknya, memerlukan suhu yang lebih rendah - 78 ° C untuk mendidih. Suhu penyejatan boleh menjadi apa-apa dan, tidak seperti mendidih, ia berlaku secara berterusan.
• Perbezaan ketara kedua antara proses ialah semasa mendidih, pengewapan berlaku sepanjang keseluruhan ketebalan cecair. Manakala penyejatan air atau bahan lain hanya berlaku dari permukaannya. Dengan cara ini, proses mendidih sentiasa disertai dengan penyejatan pada masa yang sama.

proses sublimasi

Adalah dipercayai bahawa penyejatan adalah peralihan daripada cecair kepada keadaan gas pengagregatan. Walau bagaimanapun, dalam kes yang jarang berlaku, memintas cecair, penyejatan terus dari pepejal ke keadaan gas adalah mungkin. Proses ini dipanggil sublimasi.

Perkataan ini biasa kepada semua orang yang pernah menempah cawan atau baju-T dengan foto kegemaran mereka di salun foto. Jenis penyejatan ini digunakan untuk menggunakan imej secara kekal pada kain atau seramik; sebagai penghormatan kepadanya, jenis percetakan ini dipanggil percetakan sublimasi.

Juga, penyejatan sedemikian sering digunakan untuk pengeringan industri buah-buahan dan sayur-sayuran, membuat kopi.

Walaupun pemejalwapan adalah kurang biasa daripada penyejatan cecair, ia kadang-kadang boleh diperhatikan dalam kehidupan seharian. Jadi, linen basah yang dibasuh digantung untuk kering pada musim sejuk serta-merta membeku dan menjadi keras. Walau bagaimanapun, secara beransur-ansur ketegaran ini hilang, dan keadaan menjadi kering. Dalam kes ini, air dari keadaan ais, memintas fasa cecair, serta-merta masuk ke dalam wap.

Bagaimana Penyejatan Berlaku

Seperti kebanyakan proses fizikal dan kimia, molekul memainkan peranan utama dalam proses penyejatan.

Dalam cecair, mereka terletak sangat dekat antara satu sama lain, tetapi mereka tidak mempunyai lokasi tetap. Terima kasih kepada ini, mereka boleh "mengembara" ke seluruh kawasan cecair, dan pada kelajuan yang berbeza. Ini dicapai kerana fakta bahawa semasa pergerakan mereka berlanggar antara satu sama lain dan dari perlanggaran ini kelajuan mereka berubah. Setelah menjadi cukup pantas, molekul yang paling aktif mendapat peluang untuk naik ke permukaan bahan dan, setelah mengatasi daya tarikan molekul lain, meninggalkan cecair. Ini adalah bagaimana air atau bahan lain menyejat dan wap terbentuk. Bukankah ia sedikit seperti penerbangan roket ke angkasa?

Walaupun molekul yang paling aktif berpindah dari cecair ke wap, baki "saudara" mereka terus bergerak berterusan. Secara beransur-ansur, mereka juga memperoleh kelajuan yang diperlukan untuk mengatasi tarikan dan bergerak ke keadaan pengagregatan yang lain.

Secara beransur-ansur dan sentiasa meninggalkan cecair, molekul menggunakan tenaga dalamannya untuk ini, dan ia berkurangan. Dan ini secara langsung menjejaskan suhu bahan - ia turun. Itulah sebabnya jumlah teh penyejuk dalam cawan dikurangkan sedikit.

Keadaan penyejatan

Menonton lopak air selepas hujan, anda akan dapati bahawa sebahagian daripadanya kering lebih cepat, dan ada yang mengambil masa lebih lama. Memandangkan pengeringan mereka adalah proses penyejatan, kita boleh menggunakan contoh ini untuk memahami syarat yang diperlukan untuk ini.

• Kadar penyejatan bergantung pada jenis bahan yang disejat, kerana setiap daripada mereka mempunyai ciri unik yang mempengaruhi masa yang diambil untuk molekulnya sepenuhnya masuk ke dalam keadaan gas. Jika anda membiarkan terbuka 2 botol yang sama diisi dengan jumlah cecair yang sama (dalam satu alkohol C2H5OH, dalam satu lagi - air H2O), maka bekas pertama akan mengosongkan lebih cepat. Oleh kerana, seperti yang dinyatakan di atas, suhu penyejatan alkohol adalah lebih rendah, yang bermaksud ia akan menyejat lebih cepat.
• Perkara kedua yang bergantung kepada penyejatan ialah suhu ambien dan takat didih bahan tersejat. Semakin tinggi yang pertama dan yang kedua, semakin cepat cecair boleh mencapainya dan masuk ke dalam keadaan gas. Itulah sebabnya, semasa tindak balas kimia tertentu yang melibatkan penyejatan, bahan dipanaskan khas.
• Keadaan lain yang bergantung kepada penyejatan ialah luas permukaan bahan dari mana ia berlaku. Semakin besar, semakin cepat prosesnya. Memandangkan pelbagai contoh penyejatan, kita boleh sekali lagi memikirkan teh. Ia sering dituangkan ke dalam piring untuk menyejukkan. Di sana, minuman disejukkan lebih cepat, kerana luas permukaan cecair meningkat (diameter piring lebih besar daripada diameter cawan).
• Dan sekali lagi mengenai teh. Satu lagi cara untuk menyejukkannya lebih cepat diketahui - untuk meniupnya. Bagaimana anda boleh perasan bahawa kehadiran angin (pergerakan udara) adalah sesuatu yang bergantung kepada penyejatan. Semakin tinggi kelajuan angin, semakin cepat molekul cecair akan bertukar menjadi wap.
• Tekanan atmosfera juga mempengaruhi keamatan penyejatan: semakin rendah, semakin cepat molekul berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain.

Pemeluwapan dan nyahsublimasi

Setelah bertukar menjadi wap, molekul tidak berhenti bergerak. Dalam keadaan pengagregatan baru, mereka mula berlanggar dengan molekul udara. Disebabkan ini, kadangkala mereka boleh kembali kepada keadaan cecair (kondensasi) atau pepejal (desublimasi).

Apabila proses penyejatan dan pemeluwapan (desublimasi) adalah setara antara satu sama lain, ini dipanggil keseimbangan dinamik. Jika bahan gas berada dalam keseimbangan dinamik dengan cecair komposisi yang serupa, ia dipanggil wap tepu.

Penyejatan dan manusia

Memandangkan pelbagai contoh penyejatan, seseorang tidak boleh tidak mengingati kesan proses ini pada tubuh manusia.

Seperti yang anda ketahui, pada suhu badan 42.2 ° C, protein dalam darah manusia berlipat, yang membawa kepada kematian. Tubuh manusia boleh menjadi panas bukan sahaja disebabkan oleh jangkitan, tetapi juga semasa melakukan kerja fizikal, bermain sukan, atau semasa berada di dalam bilik panas.

Badan berjaya mengekalkan suhu yang boleh diterima untuk kehidupan normal, terima kasih kepada sistem penyejukan diri - berpeluh. Jika suhu badan meningkat, peluh dikeluarkan melalui pori-pori kulit, dan kemudian ia menyejat. Proses ini membantu untuk "membakar" tenaga yang berlebihan dan membantu menyejukkan badan dan menormalkan suhunya.

Ngomong-ngomong, inilah sebabnya mengapa anda tidak boleh percaya tanpa syarat pada iklan yang memaparkan peluh sebagai momok utama masyarakat moden dan cuba menjual semua jenis bahan kepada pembeli naif untuk menyingkirkannya. Adalah mustahil untuk mengurangkan peluh badan tanpa mengganggu fungsi normalnya, dan deodoran yang baik hanya boleh menutup bau peluh yang tidak menyenangkan. Oleh itu, menggunakan antipeluh, pelbagai serbuk dan serbuk, anda boleh menyebabkan kemudaratan yang tidak boleh diperbaiki kepada badan. Lagipun, bahan-bahan ini menyumbat liang-liang atau menyempitkan saluran perkumuhan kelenjar peluh, yang bermaksud bahawa mereka menghalang tubuh keupayaan untuk mengawal suhunya. Dalam kes di mana penggunaan antipeluh masih diperlukan, anda harus terlebih dahulu berunding dengan doktor anda.

Peranan penyejatan dalam kehidupan tumbuhan

Seperti yang anda ketahui, bukan sahaja seseorang adalah 70% air, tetapi juga tumbuhan, dan beberapa, seperti lobak, adalah 90% air. Oleh itu, penyejatan juga penting bagi mereka.

Air adalah salah satu sumber utama bahan berguna (dan juga berbahaya) yang memasuki badan tumbuhan. Walau bagaimanapun, untuk bahan-bahan ini diserap, cahaya matahari diperlukan. Tetapi pada hari-hari panas, matahari bukan sahaja boleh memanaskan tumbuhan, tetapi juga terlalu panas, dengan itu memusnahkannya.

Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, wakil flora dapat menyejukkan diri (sama seperti proses berpeluh manusia). Dalam erti kata lain, apabila terlalu panas, tumbuhan menyejat air dan dengan itu menyejukkan. Oleh itu, begitu banyak perhatian diberikan untuk menyiram taman dan kebun pada musim panas.

Bagaimana penyejatan digunakan dalam industri dan di rumah

Bagi industri kimia dan makanan, penyejatan adalah proses yang sangat diperlukan. Seperti yang dinyatakan di atas, ia bukan sahaja membantu mengeringkan banyak produk (menyejat kelembapan daripadanya), yang meningkatkan jangka hayatnya; tetapi juga membantu menghasilkan produk pemakanan yang ideal (kurang berat dan kalori, dengan kandungan nutrien yang lebih tinggi).

Juga, penyejatan (terutamanya pemejalwapan) digunakan untuk membersihkan pelbagai bahan.

Satu lagi bidang permohonan ialah penghawa dingin.

Jangan lupa tentang ubat. Lagipun, proses penyedutan (penyedutan wap tepu dengan persediaan ubat) juga berdasarkan proses penyejatan.

Asap berbahaya

Walau bagaimanapun, seperti mana-mana proses, ia juga mempunyai kelemahannya. Lagipun, bukan sahaja bahan berguna, tetapi juga bahan maut boleh bertukar menjadi wap dan dihidu oleh manusia dan haiwan. Dan perkara yang paling menyedihkan ialah mereka tidak kelihatan, yang bermaksud bahawa seseorang tidak selalu tahu bahawa dia telah terdedah kepada toksin. Itulah sebabnya adalah wajar untuk mengelak daripada menjadi tanpa topeng pelindung dan sut di kilang dan perusahaan yang bekerja dengan bahan berbahaya.

Malangnya, asap berbahaya juga boleh bersembunyi di rumah. Lagipun, jika perabot, kertas dinding, linoleum atau barangan lain diperbuat daripada bahan murah dengan pelanggaran teknologi, mereka dapat melepaskan toksin ke udara, yang secara beransur-ansur akan "meracun" pemiliknya. Oleh itu, apabila membeli apa-apa perkara, ia patut melihat sijil kualiti bahan dari mana ia dibuat.

Air adalah salah satu yang paling biasa dan pada masa yang sama bahan yang paling menakjubkan di Bumi. Air ada di mana-mana: di sekeliling kita dan di dalam diri kita. Lautan dunia, yang terdiri daripada air, meliputi ¾ permukaan dunia. Mana-mana organisma hidup, sama ada tumbuhan, haiwan atau manusia, mengandungi air. Manusia adalah lebih daripada 70% air. Air adalah salah satu sebab utama asal usul kehidupan di Bumi. Seperti mana-mana bahan, air boleh berada dalam keadaan yang berbeza atau, seperti yang dikatakan ahli fizik, keadaan agregat jirim: pepejal, cecair dan gas. Pada masa yang sama, peralihan dari satu keadaan ke keadaan lain sentiasa berlaku - peralihan fasa yang dipanggil. Salah satu peralihan ini ialah penyejatan, proses sebaliknya dipanggil pemeluwapan. Mari cuba fikirkan bagaimana fenomena fizikal ini boleh digunakan, dan perkara yang anda perlu tahu mengenainya.

Dalam proses penyejatan, air berubah daripada keadaan cecair kepada keadaan gas, dan wap air terbentuk. Ini berlaku pada sebarang suhu apabila air berada dalam keadaan cair. (0 0 - 100 0 С). Walau bagaimanapun, kadar penyejatan tidak selalu sama dan bergantung kepada beberapa faktor: suhu air, luas permukaan air, kelembapan udara dan kehadiran angin. Semakin tinggi suhu air, semakin cepat molekulnya bergerak dan semakin sengit penyejatan. Lebih besar luas permukaan air, dan penyejatan berlaku secara eksklusif di permukaan, lebih banyak molekul air akan dapat pergi dari keadaan cecair ke keadaan gas, yang akan meningkatkan kadar penyejatan. Semakin besar kandungan wap air di udara, iaitu, semakin tinggi kelembapan udara, semakin kurang penyejatan sengit berlaku. Selain itu, semakin besar kadar penyingkiran molekul wap air dari permukaan air, iaitu semakin besar kelajuan angin, semakin besar kadar penyejatan air. Ia juga harus diperhatikan bahawa semasa proses penyejatan, molekul terpantas meninggalkan air, jadi kelajuan purata molekul, dan, oleh itu, suhu air berkurangan.

Memandangkan ketetapan yang diterangkan, adalah penting untuk memberi perhatian kepada perkara berikut. Minum teh yang sangat panas tidak berbahaya. Walau bagaimanapun, untuk membancuhnya, air dengan suhu yang hampir dengan takat didih diperlukan. (100 0 С). Pada masa yang sama, air secara aktif menyejat: aliran wap air yang meningkat jelas kelihatan di atas cawan teh. Untuk menyejukkan teh dengan cepat dan menjadikan minuman teh selesa, anda perlu meningkatkan kadar penyejatan, dan penyejukan teh akan berlaku lebih cepat. Kaedah pertama telah diketahui oleh semua orang sejak zaman kanak-kanak: jika anda meniup teh dan dengan itu mengeluarkan molekul wap air dan udara yang dipanaskan dari permukaan, kadar penyejatan dan pemindahan haba akan meningkat, dan teh akan menjadi lebih cepat sejuk. Kaedah kedua sering digunakan pada zaman dahulu: mereka menuangkan teh dari cawan ke dalam piring dan dengan itu meningkatkan luas permukaan beberapa kali, secara berkadar meningkatkan kadar penyejatan dan pemindahan haba, yang menyebabkan teh cepat sejuk menjadi selesa. suhu.

Penyejukan air semasa penyejatan dirasai dengan baik apabila anda meninggalkan takungan terbuka pada musim panas selepas berenang. Kulit lembap lebih sejuk. Oleh itu, agar tidak terlalu sejuk dan tidak sakit, anda perlu mengelap diri anda dengan tuala, dengan itu menghentikan penyejukan yang disebabkan oleh penyejatan air. Walau bagaimanapun, sifat air ini - untuk menyejukkan melalui penyejatan - kadangkala berguna untuk menurunkan sedikit suhu tinggi seseorang yang sakit dan dengan itu mengurangkan kesejahteraannya dengan bantuan kompres atau sapuan.

Semasa pemeluwapan, air dari keadaan gas masuk ke dalam keadaan cecair dengan pembebasan tenaga haba. Ini penting untuk diingat apabila berhampiran cerek mendidih. Pancutan wap air yang keluar dari muncungnya mempunyai suhu yang tinggi (kira-kira 100 0 С). Di samping itu, apabila bersentuhan dengan kulit manusia, wap air terkondensasi, dengan itu meningkatkan kesan haba yang buruk, yang boleh menyebabkan luka bakar yang menyakitkan.

Ia juga berguna untuk mengetahui bahawa sentiasa terdapat sejumlah wap air di udara. Dan semakin tinggi suhu udara, lebih banyak wap air boleh berada di atmosfera. Oleh itu, pada musim panas, dengan penurunan suhu yang ketara pada waktu malam, sebahagian daripada wap air terpeluwap dan jatuh dalam bentuk embun. Jika anda berjalan tanpa alas kaki di atas rumput pada waktu pagi, ia akan menjadi lembap dan sejuk apabila disentuh, kerana ia sudah aktif menyejat disebabkan oleh matahari pagi. Situasi yang sama berlaku jika anda memasuki bilik hangat dari jalan pada musim sejuk memakai cermin mata - cermin mata akan berkabus, kerana wap air di udara akan terpeluwap pada permukaan sejuk cermin mata. Untuk mengelakkan ini, anda boleh menggunakan sabun biasa dan sapukan grid pada gelas dengan kenaikan kira-kira 1 cm, dan kemudian gosok sabun dengan kain lembut, perlahan-lahan dan tanpa menekan kuat. Cermin mata akan ditutup dengan filem nipis yang tidak kelihatan dan tidak akan berkabus.

Wap air di udara boleh dianggap sebagai gas ideal dengan ketepatan yang tinggi dan parameter keadaannya boleh dikira menggunakan persamaan Mendeleev-Clapeyron. Mari kita andaikan bahawa suhu udara pada siang hari pada tekanan atmosfera biasa ialah 30 0 С, dan kelembapan udara 50% . Mari kita cari pada suhu berapa udara mesti menyejukkan pada waktu malam agar embun turun. Dalam kes ini, kami menganggap bahawa kandungan (ketumpatan) wap air di udara tidak berubah.

Ketumpatan wap air tepu di 30 0 С adalah sama dengan 30.4 g/m3(nilai jadual). Oleh kerana kelembapan udara ialah 50%, ketumpatan wap air adalah 0.5 30.4 g / m 3 \u003d 15.2 g / m 3. Embun akan turun jika pada suhu tertentu ketumpatan ini sama dengan ketumpatan wap air tepu. Menurut data jadual, ini akan berlaku pada suhu lebih kurang 18 0 C. Iaitu, jika pada waktu malam suhu udara turun di bawah 18 0 C, maka embun akan turun.

Mengikut kaedah yang dicadangkan, kami mencadangkan anda menyelesaikan masalah:

Dalam balang tertutup 2 l ada udara yang kelembapannya 80% , dan suhu 25 0 C. Balang diletakkan di dalam peti sejuk, di dalamnya suhu 6 0 С. Berapakah jisim air yang akan turun dalam bentuk embun selepas berlakunya keseimbangan terma.

Penyejatan cecair berlaku pada sebarang suhu dan semakin cepat, semakin tinggi suhu, semakin besar luas permukaan bebas cecair yang menyejat, dan semakin cepat wap yang terbentuk di atas cecair dikeluarkan.

Pada suhu tertentu, bergantung pada sifat cecair dan tekanan di mana ia berada, pengewapan bermula dalam keseluruhan jisim cecair. Proses ini dipanggil mendidih.

Ini adalah proses pengewapan sengit bukan sahaja dari permukaan bebas, tetapi juga dalam sebahagian besar cecair. Gelembung yang diisi dengan wap tepu terbentuk dalam isipadu. Mereka bangkit di bawah tindakan daya apungan dan pecah di permukaan. Pusat pembentukannya adalah gelembung terkecil gas asing atau zarah pelbagai kekotoran.

Jika gelembung mempunyai dimensi tertib beberapa milimeter atau lebih, maka sebutan kedua boleh diabaikan dan, oleh itu, untuk gelembung besar pada tekanan luar yang tetap, cecair mendidih apabila tekanan wap tepu dalam gelembung menjadi sama dengan gelembung luaran. tekanan.

Akibat pergerakan huru-hara di atas permukaan cecair, molekul wap, jatuh ke dalam sfera tindakan daya molekul, kembali kepada cecair semula. Proses ini dipanggil pemeluwapan.

Penyejatan dan pendidihan

Penyejatan dan pendidihan adalah dua cara di mana cecair berubah menjadi gas (wap). Proses peralihan sedemikian dipanggil pengewapan. Iaitu, penyejatan dan pendidihan adalah kaedah pengewapan. Terdapat perbezaan yang ketara antara kedua-dua kaedah ini.

Penyejatan berlaku hanya dari permukaan cecair. Ia adalah hasil daripada fakta bahawa molekul mana-mana cecair sentiasa bergerak. Selain itu, kelajuan molekul adalah berbeza. Molekul dengan kelajuan yang cukup tinggi, sekali di permukaan, boleh mengatasi daya tarikan molekul lain dan berakhir di udara. Molekul air, yang secara berasingan di udara, hanya membentuk wap. Ia adalah mustahil untuk melihat dengan mata pasangan. Apa yang kita lihat sebagai kabus air sudah pun terhasil daripada pemeluwapan (proses pengewapan terbalik), apabila wap terkumpul dalam bentuk titisan kecil semasa penyejukan.

Hasil daripada penyejatan, cecair itu sendiri menyejuk, kerana molekul terpantas meninggalkannya. Seperti yang anda ketahui, suhu hanya ditentukan oleh kelajuan pergerakan molekul sesuatu bahan, iaitu tenaga kinetiknya.

Kadar penyejatan bergantung kepada banyak faktor. Pertama, ia bergantung kepada suhu cecair. Semakin tinggi suhu, semakin cepat penyejatan. Ini boleh difahami, kerana molekul bergerak lebih cepat, yang bermaksud lebih mudah bagi mereka untuk melarikan diri dari permukaan. Kadar penyejatan bergantung kepada bahan. Dalam sesetengah bahan, molekul tertarik dengan lebih kuat, dan oleh itu, lebih sukar untuk terbang keluar, manakala pada yang lain, mereka lebih lemah, dan oleh itu, lebih mudah untuk meninggalkan cecair. Penyejatan juga bergantung pada luas permukaan, ketepuan udara dengan wap, angin.

Perkara yang paling penting yang membezakan penyejatan daripada pendidihan ialah penyejatan berlaku pada sebarang suhu, dan ia hanya mengalir dari permukaan cecair.

Tidak seperti penyejatan, pendidihan berlaku hanya pada suhu tertentu. Setiap bahan dalam keadaan cecair mempunyai takat didihnya sendiri. Contohnya, air pada tekanan atmosfera biasa mendidih pada 100°C, dan alkohol pada 78°C. Walau bagaimanapun, apabila tekanan atmosfera berkurangan, takat didih semua bahan berkurangan sedikit.

Apabila air mendidih, udara yang terlarut di dalamnya dibebaskan. Oleh kerana bejana biasanya dipanaskan dari bawah, suhu di lapisan bawah air lebih tinggi, dan gelembung mula-mula terbentuk di sana. Air menyejat ke dalam gelembung ini, dan ia tepu dengan wap air.

Oleh kerana buih lebih ringan daripada air itu sendiri, ia naik. Kerana fakta bahawa lapisan atas air belum memanaskan sehingga takat didih, gelembung menjadi sejuk dan wap di dalamnya terpeluwap kembali ke dalam air, gelembung menjadi lebih berat dan tenggelam semula.

Apabila semua lapisan cecair dipanaskan hingga takat didih, buih tidak lagi turun, tetapi naik ke permukaan dan pecah. Beberapa daripada mereka berada di udara. Oleh itu, semasa mendidih, proses pengewapan tidak berlaku pada permukaan cecair, tetapi sepanjang ketebalannya dalam gelembung udara terbentuk. Tidak seperti penyejatan, mendidih hanya boleh dilakukan pada suhu tertentu.

Perlu difahami bahawa apabila cecair mendidih, penyejatan biasa dari permukaannya juga berlaku.

Apakah yang menentukan kadar penyejatan cecair?

Ukuran kadar penyejatan ialah jumlah bahan yang terbang pergi setiap unit masa daripada unit permukaan bebas cecair. Ahli fizik dan kimia Inggeris D. Dalton pada awal abad ke-19. didapati bahawa kadar sejatan adalah berkadar dengan perbezaan antara tekanan wap tepu pada suhu cecair yang menyejat dan tekanan sebenar wap sebenar yang wujud di atas cecair. Jika cecair dan wap berada dalam keseimbangan, maka kadar penyejatan adalah sifar. Lebih tepat lagi, ia berlaku, tetapi proses sebaliknya juga berlaku pada kelajuan yang sama - pemeluwapan(peralihan bahan daripada keadaan gas atau wap kepada keadaan cecair). Kadar penyejatan juga bergantung kepada sama ada ia berlaku dalam suasana yang tenang atau yang bergerak; kelajuannya bertambah jika wap yang terhasil diterbangkan oleh aliran udara atau dipam keluar.

Jika penyejatan berlaku daripada larutan cecair, maka bahan yang berbeza menyejat pada kadar yang berbeza. Kadar penyejatan bahan tertentu berkurangan dengan peningkatan tekanan gas asing, seperti udara. Oleh itu, penyejatan ke dalam lompang berlaku pada kadar yang paling tinggi. Sebaliknya, dengan menambahkan gas lengai luar ke dalam kapal, penyejatan boleh diperlahankan dengan sangat baik.

Kadangkala penyejatan juga dipanggil sublimasi, atau sublimasi, iaitu peralihan pepejal kepada keadaan gas. Hampir semua corak mereka benar-benar serupa. Haba pemejalwapan lebih besar daripada haba pengewapan dengan kira-kira haba pelakuran.

Jadi, kadar penyejatan bergantung kepada:

1. Macam cecair. Cecair menyejat lebih cepat, molekul yang tertarik antara satu sama lain dengan daya yang kurang. Malah, dalam kes ini, lebih banyak molekul boleh mengatasi tarikan dan terbang keluar dari cecair.
2. Penyejatan berlaku lebih cepat, lebih tinggi suhu cecair. Semakin tinggi suhu cecair, semakin banyak bilangan molekul yang bergerak pantas di dalamnya yang boleh mengatasi daya tarikan molekul sekeliling dan terbang keluar dari permukaan cecair.
3. Kadar penyejatan cecair bergantung pada luas permukaannya. Sebab ini dijelaskan oleh fakta bahawa cecair menyejat dari permukaan, dan semakin besar luas permukaan cecair, semakin banyak bilangan molekul secara serentak terbang darinya ke udara.
4. Penyejatan cecair berlaku lebih cepat dengan angin. Serentak dengan peralihan molekul daripada cecair kepada wap, proses sebaliknya juga berlaku. Bergerak secara rawak di atas permukaan cecair, beberapa molekul yang meninggalkannya kembali kepadanya semula. Oleh itu, jisim cecair dalam bekas tertutup tidak berubah, walaupun cecair itu terus menguap.

penemuan

Kami mengatakan bahawa air menyejat. Tetapi apakah ini bermakna? Penyejatan ialah proses di mana cecair di udara dengan cepat menjadi gas atau wap. Banyak cecair menyejat dengan cepat, lebih cepat daripada air. Ini terpakai kepada alkohol, petrol, ammonia. Sesetengah cecair, seperti merkuri, menyejat dengan sangat perlahan.

Apakah yang menyebabkan penyejatan? Untuk memahami perkara ini, seseorang mesti memahami sesuatu tentang sifat jirim. Setakat yang kita tahu, setiap bahan terdiri daripada molekul. Dua daya bertindak ke atas molekul ini. Salah satunya ialah perpaduan yang menarik mereka antara satu sama lain. Yang lain ialah pergerakan haba molekul individu, yang menyebabkan mereka terbang berasingan.

Jika daya pelekat lebih tinggi, bahan kekal dalam keadaan pepejal. Jika, walau bagaimanapun, gerakan haba adalah sangat kuat sehingga melebihi kohesi, maka bahan itu menjadi atau gas. Jika kedua-dua daya kira-kira seimbang, maka kita mempunyai cecair.

Air, sudah tentu, adalah cecair. Tetapi pada permukaan cecair, terdapat molekul yang bergerak dengan pantas sehingga mereka mengatasi daya paduan dan terbang ke angkasa. Proses pelepasan molekul dipanggil penyejatan.

Mengapakah air menyejat lebih cepat apabila berada di bawah sinar matahari atau dipanaskan? Semakin tinggi suhu, semakin sengit pergerakan haba dalam cecair. Ini bermakna semakin banyak molekul mengambil kelajuan yang cukup untuk terbang. Apabila molekul terpantas terbang, kelajuan molekul yang tinggal menjadi perlahan secara purata. Mengapakah baki cecair disejukkan dengan penyejatan.

Jadi apabila air kering, itu bermakna ia telah bertukar menjadi gas atau wap dan telah menjadi sebahagian daripada udara.