تبخیر چیست؟

تبخیر فرآیندی است که طی آن آب از مایع به گاز یا بخار تبدیل می شود. آب در 212 درجه فارنهایت (100 درجه سانتی گراد) می جوشد، اما در دمای 32 درجه فارنهایت شروع به تبخیر می کند.

این عمل بسیار کند صورت می گیرد البته عوامل مختلفی در عمل تبخیر تاثیر می گذارد یکی از این عوامل دما است. با افزایش دما انرژی جنبشی مولکول ها بالا می رود و تعداد بسیاری از مولکول ها انرژی کافی برای تبدیل شدن به گاز را  به دست می آورند در نتیجه سرعت تبخیر افزایش می یابد.

تبخیر چگونه اتفاق می افتد

برای اینکه این فرآیند اتفاق بیفتد، مولکول های یک مایع باید نزدیک سطح آن مایع باشند و باید از بدنه مایع دور شوند و همچنین لازم است که انرژی جنبشی کافی برای فرار از سطح مشترک را داشته باشند.

وقتی تعدادی ازمولکول ها فرارمی کنند و وارد فاز گازی می شوند، میانگین انرژی جنبشی مولکول های باقی مانده کاهش می یابد، این امر باعث می شود دمای مایع کاهش پیدا کند و مبنایی برای پدیده خنک کننده تبخیری ایجاد می شود.

عواملی موثر بر میزان تبخیر

• درجه حرارت یا دما
• رطوبت
• مساحت سطح
• حرکت هوا (مانند باد)
• دما و

مقدار این فرایند بستگی به دما دارد و همچنین به مقدار آبی که باید تبخیر شود. به عنوان مثال، تبخیر زیادی در صحرا رخ نمی دهد، اگرچه ممکن است در صحرا دما به شدت بالا برود و گرم شود، اما فقط ماسه است و آب زیادی برای این فرایند وجود ندارد.

دما و رطوبت

تبخیر اغلب در اقیانوس های و دریاها و حتی دریاچه های سراسر جهان رخ می دهد. اقیانوس ها اکثریت قریب به اتفاق از قطب ها تا استوا را پوشش می دهند. وقتی به دمای آب اقیانوس ها در سراسر کره زمین نگاهی بیندازیم، می بینیم که سرعت  این فرایند در نزدیکی استوا به دلیل افزایش دما بیشتر است.

سرعت تبخیر متناسب با دمای اقیانوس است. محصول جانبی آن نیز نمک است که می تواند برای چاشنی غذا استفاده شود. نمک از آب دریا با اجازه دادن به آب برای تبخیر در مدت زمان طولانی استخراج می شود.

البته مقداری نمک که به آب طعم شور می دهد، باقی می ماند. حوضچه های نمک در دمای معمولی به آرامی تبخیر می شوند. سپس نمک باقی مانده برای تهیه نمک خوراکی استفاده می شود.

مساحت سطحی

دما و مساحت سطح با سرعت تبخیر نسبت مستقیم دارند. دماهای بالاتر به مولکول های مایع انرژی جنبشی بیشتری می دهد که به غلبه بر نیروهای بین مولکولی کمک می کند. از آنجایی که تبخیر فقط در سطح مایع رخ می دهد، سطح بیشتر باعث افزایش سرعت این فرآیند  می شود. این فرآیند به گرما و هوای خشک نیاز دارد.

باد چگونه بر تبخیر تاثیر می گذارد؟

با افزایش بخار آب در جو، فشار بخار آب نیز افزایش می یابد. اتمسفر وقتی به حداکثر فشار بخار برسد اشباع می شود. باد می تواند به ادامه این فرایند در زمانی که به حداکثر فشار بخار رسیده است، کمک کند. هوا در وزش باد به اطراف حرکت می کند و منبسط می شود و فضای بیشتری برای بخارات ایجاد می کند.

علاوه بر عواملی که در بالا توضیح داده شد، سرعت این فرآیند به گرمای عرضه شده و قدرت نیروهای بین مولکولی به نوع مایع نیز بستگی دارد. مایعات حاوی پیوند هیدروژنی نسبت به مایعاتی که دارای نیروهای بین مولکولی واندروالسی هستند، نرخ تبخیر کمتری دارند.

ارتباط چرخه آب

مولکول های آب با اعمال گرما سریعتر حرکت می کنند. هرچه سریعتر حرکت کنند، راحت تر فرار می کنند. وقتی این اتفاق می افتد، تبخیر صورت می گیرد که یک مرحله ضروری از چرخه آب است. گرمای خورشید باعث تبخیر آب از سطح اقیانوس ها، دریاها و دریاچه ها می شود. حتی رطوبت خاک و بدن انسان نیز  از این طریق کاهش می یابد. این فرایند هر یک از اینها به دمای سطح آب و دمای هوا بستگی دارد. هنگامی که آب تبخیر می شود گرما از سطح خارج می شود که در نتیجه دمای سطح کاهش می یابد.

تنظیم دمای بدن از طریق این عامل تا حدودی، بر اثر مکانیسم عرق کردن درسطح پوست صورت می‌گیرد. خنک کننده های مختلف با استفاده از این مکانیزم کار می کنند. یکی از این وسایل کوزه سفالی بدون لعاب است که برای خنک نگه داشتن آب به کار می رود. زمانی که آب درون این کوزه سفالی ریخته می شود ، گل کوزه آب را جذب کرده و با تبخیر آب داخل کوزه را خنک می کند.