Գոլորշիացման գործընթացը կարելի է բացատրել կինետիկ տեսության միջոցով: Ինչպես գազի մոլեկուլները, ջրի մոլեկուլները նույնպես շարժվում են: Տարբերությունն այն է, որ ջրի մոլեկուլները չեն կարող ցրվել, քանի որ մոլեկուլների միջև ձգողականությունը դեռ կարող է դրանք միասին պահել: Եվ հակառակը, գազի մոլեկուլների միջև ձգողականությունը փխրուն է, ուստի գազի մոլեկուլները չեն կարող միաձուլվել: Շարժվելիս ջրի մոլեկուլներն ունեն արագություն: Կան ջրի մոլեկուլներ, որոնք ունեն մեծ արագություն, կան նաև ջրի մոլեկուլներ, որոնք ունեն փոքր արագություն: Ջրի մոլեկուլի արագության բաշխումը նման է Մաքսվելի բաշխմանը:
Գոլորշիացումը տեղի է ունենում, երբ ջրի մոլեկուլների արագությունը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի ջրի մոլեկուլների միջև ձգողականությունը չկարողանա դրանք միասին պահել: Նման տիեզերք թռչող հրթիռներին, հրթիռի արագությունը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի Երկրի ձգողականության ուժը չկարողանա այն պահել Երկրի վրա: Նշենք, որ միայն մեծ արագություններ ունեցող մոլեկուլները կարող են խուսափել մոլեկուլների միջև ձգողականությունից: Փոքր արագություններ ունեցող մոլեկուլները մնում են միասին, ինչպես ջուրը:
Ջրի մոլեկուլներն ունեն զանգված և արագություն, ուստի ջրի մոլեկուլներն ունեն կինետիկ էներգիա (EK = 1/2 մ v2): Բարձր արագությամբ ջրի մոլեկուլներն ունեն ավելի բարձր կինետիկ էներգիա, քան ցածր արագությամբ ջրի մոլեկուլները: Այսպիսով, կարելի է ասել, որ ջրի մոլեկուլները, որոնք կարող են փախչել մոլեկուլների միջև ձգողությունից (ջրի մոլեկուլներ, որոնք վերածվում են գոլորշու), ունեն զգալի կինետիկ էներգիա: Սովորաբար, ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծանում է ջրի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ: Եթե ջրի ջերմաստիճանը բավականաչափ բարձր է, ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծանում է. հետևաբար, ավելի շատ ջուր կվերածվի գոլորշու: Համապատասխանում է հետազոտությունների արդյունքներին, որոնք ցույց են տալիս, որ գոլորշիացման արագությունը սովորաբար ավելի բարձր է բարձր ջերմաստիճաններում:
Երբ մենք թաց հագուստը չորացնում ենք արևի տակ, այն կլանում է արևի ճառագայթած ջերմությունը։ Արևի էներգիայի ավելացումը հանգեցնում է հագուստի մեջ ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիայի աճի։ Քանի որ կինետիկ էներգիան մեծանում է, ջրի մոլեկուլները ավելի արագ են շարժվում (ջրի մոլեկուլների արագությունը մեծանում է)։ Երբ արագությունը կամ կինետիկ էներգիան հասնում է որոշակի արժեքի, ջրի մոլեկուլները կարող են խուսափել ջրի մոլեկուլների միջև ձգողականությունից, այնուհետև վերածվել գոլորշու։ Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ թաց հագուստի չորացման վրա ազդում է ոչ միայն արևի ջերմության ավելացումը։ Թաց հագուստը կարող է նաև չորանալ հագուստի շուրջ տաք օդի լրացուցիչ ջերմության պատճառով (ջերմությունը փոխանցվում է օդից թաց հագուստին հաղորդունակությամբ)։
Տաք օրվա ընթացքում գետինն ավելի է տաքանում։ Հողը տաքացնում է իր վերևում գտնվող օդը (այս դեպքում՝ ջերմափոխանակումը կատարվում է հաղորդականությամբ)։ Տաք օդը ընդարձակվում է (խտությունը նվազում է) և շարժվում է վերև։ Թաց հագուստը անցնելիս ջրի մոլեկուլները հարվածում են հագուստի ներսում գտնվող ջրի մոլեկուլներին։ Ջրի մոլեկուլներն ավելի արագ են շարժվում, ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծանում է։ Արագ շարժվող ջրի մոլեկուլները հարվածում են ջրի այլ մոլեկուլների։ Քանի որ այն անընդհատ հարվածվում է օդի մոլեկուլներով, ջրի մոլեկուլներն ավելի արագ են շարժվում (կինետիկ էներգիան մեծանում է)։ Երբ արագությունը կամ կինետիկ էներգիան հասնում է որոշակի արժեքի, արագ շարժվող ջրի մոլեկուլները կարող են խուսափել մոլեկուլների միջև ձգողականությունից և վերածվել գոլորշու։ Ջրի մոլեկուլների կամ ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան սերտորեն կապված է ջերմաստիճանի հետ։ Եթե ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծ է, ապա միևնույն ժամանակ ջրի ջերմաստիճանը բարձր է։ Կամ հակառակը, երբ ջրի ջերմաստիճանը բարձր է, ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան պետք է մեծ լինի։ Կինետիկ էներգիան նույնպես կապված է արագության հետ։ Որքան բարձր է մոլեկուլի կինետիկ էներգիան, այնքան բարձր է մոլեկուլի արագությունը։ Կամ հակառակը, որքան բարձր է մոլեկուլի արագությունը, այնքան բարձր է մոլեկուլի կինետիկ էներգիան։
Իսկ տաք ջրի մասին ի՞նչ կասեք։ Տաք ջուրն ունի բարձր ջերմաստիճան։ Ջրի բարձր ջերմաստիճանի պատճառով ջրի մեջ մոլեկուլներն ունեն բավականին միջին կինետիկ էներգիա։ Ջրի մոլեկուլների զգալի միջին կինետիկ էներգիայի պատճառով շատ ջրի մոլեկուլներ ունեն բարձր արագություններ։ Ջրի մոլեկուլներն ունեն մեծ արագություն և կարող են խուսափել մոլեկուլների միջև ձգողականության ուժից և վերածվել գոլորշու։ Ցածր արագությամբ ջրի մոլեկուլները (փոքր կինետիկ էներգիայով ջրի մոլեկուլներ) չեն վերածվում գոլորշու։ Այսպիսով, երբ բարձր արագությամբ ջրի մոլեկուլները վերածվում են գոլորշու, ջրի մոլեկուլների միջին կինետիկ էներգիան փոքրանում է։ Որքան փոքր է միջին կինետիկ էներգիան, այնքան ցածր է ջրի ջերմաստիճանը։ Այս համառոտ նկարագրության հիման վրա կարելի է ասել, որ գոլորշիացումը սառեցման գործընթաց է։
Գոլորշիացման պատճառով սառեցման գործընթացը միշտ էլ տեղի է ունենում առօրյա կյանքում: Երբ օդը բավականաչափ տաք է, մարմինը մեծ քանակությամբ ջերմություն է կլանում: Մարմնի ջերմաստիճանը հաստատուն պահելու համար մարմինը սովորաբար ջերմություն է արտանետում քրտինքի միջոցով: Քանի որ քրտինքը լրացուցիչ ջերմություն է ստանում արևից և շրջակա օդից, քրտինքի ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծանում է: Քանի որ քրտինքի ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիայի մեծացմանը զուգընթաց քրտինքի ջրի մոլեկուլների արագությունը մեծանում է: Քրտինքի մոլեկուլները վերածվում են գոլորշու: Երբ քրտինքը գոլորշիանում է, մարմինը զով է զգում:
Սովորաբար, լոգանք ընդունելուց հետո մեր մարմինը զով է զգում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ մաշկի մակերեսին կպած ջուրը գոլորշիացման գործընթաց է անցնում։
Ավելի վաղ նկարագրված գոլորշիացման գործընթացը միշտ տեղի է ունենում ամեն օր։ Ծովի ջուրը, լճի ջուրը, գետի ջուրը նույնպես կարող են գոլորշիանալ։
Ջրի ճնշումը
Այստեղ գոլորշու տակ նկատի է առնվում ջրային գոլորշի։ Դիտարկեք նկարը։ Ջրով լցված փակ տարա (ենթադրենք, որ տարայի ներսում գտնվող օդը հեռացվել է)։ Կինետիկ տեսության համաձայն՝ ջրի մոլեկուլները միշտ շարժվում են։ Շարժվելիս ջրի մոլեկուլներն ունեն շարժման արագություն և էներգիա։ Ջրի մոլեկուլները, որոնք ունեն արագություն և մեծ կինետիկ էներգիա, կարող են խուսափել ջրի մոլեկուլների միջև ձգողականության ուժից և վերածվել գոլորշու։
Նույն գործընթացը տեղի է ունենում նաև տարայի մեջ գտնվող ջրի մոլեկուլների մոտ։ Ժամանակի ընթացքում ավելի ու ավելի շատ ջրի մոլեկուլներ են վերածվում գոլորշու։ Քանի որ տարան փակ է, գոլորշու վերածված ջրի մոլեկուլները չեն կարող դուրս գալ մթնոլորտ (մոլեկուլները մնում են տարայի մեջ)։ Գոլորշու վերածվող ջրի մոլեկուլների քանակը բավականին մեծ է, ուստի կա մոլեկուլների և տարայի պատերի բախման հավանականություն։
Տարայի պատերին հարվածող որոշ մոլեկուլներ կանդրադառնան ջրի մակերեսին և կմիանան ջրի հետ։ Այս գործընթացը կրկնվում է անընդհատ։ Ժամանակի ընթացքում ավելի ու ավելի շատ ջրի մոլեկուլներ կվերածվեն գոլորշու (հեղուկից գոլորշու անցնելով)։ Միևնույն ժամանակ, տարայի պատերին բախվող որոշ մոլեկուլներ կրկին կվերածվեն ջրի (գոլորշուց հեղուկ անցնելով)։ Եթե հեղուկից գոլորշու անցնող մոլեկուլների քանակը հավասար է գոլորշուց հեղուկ անցնող մոլեկուլների քանակին, ապա կհաստատվի հավասարակշռություն։ Երբ հավասարակշռություն է առաջանում, գազը պարունակող տարայի վերին մասը կոչվում է հագեցած։ Հագեցած տիրույթում գոլորշու ճնշումը հայտնի է որպես հագեցած գոլորշու ճնշում։
Հեղուկից գոլորշու վիճակի անցումը կոչվում է գոլորշիացում։ Սակայն գոլորշուց հեղուկի վիճակի անցումը կոչվում է խտացում։ Նշենք, որ հագեցած գոլորշու ճնշումը կախված է միայն ջերմաստիճանից և կախված չէ ծավալից։ Եթե ջրի ջերմաստիճանը բարձրանում է, ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծանում է։
Ջրի մոլեկուլների կինետիկ էներգիան մեծանում է, ուստի ջրի մոլեկուլների արագությունը պետք է մեծանա։ Այսպիսով, ավելի ու ավելի շատ բարձր արագությամբ մոլեկուլներ կվերածվեն գոլորշու (հեղուկից գոլորշու անցնելով)։ Քանի որ տարայի ծավալը ֆիքսված է, գոլորշու ճնշումը կախված է բացառապես մոլեկուլների քանակից (N) և արագությունից (v)։
Որքան շատ մոլեկուլներ են վերածվում գոլորշու և որքան բարձր է մոլեկուլների արագությունը, այնքան մեծանում է նաև գոլորշու ճնշումը։ Այսպիսով, հավասարակշռությունը տեղի կունենա ավելի բարձր գոլորշու ճնշման դեպքում։ Հետևաբար, հագեցած գոլորշու ճնշումը նույնպես ավելի բարձր է։ Հագեցած գոլորշու ճնշումը գոյություն ունի միայն հավասարակշռության դեպքում։
Գոլորշու ճնշումը կախված է ծավալից, բայց հագեցած գոլորշու ճնշումը կախված չէ ծավալից: Եթե տարայի ծավալը մեծանում կամ նվազում է, կստացվի հավասարակշռություն: Վերևում բերված նկարազարդումը միայն ուզում է, որ դուք հասկանաք մթնոլորտում առաջացող հագեցած գոլորշու ճնշումը: Տարբերությունն այն է, որ նախորդ օրինակում մենք ենթադրում ենք, որ տարայի այն մասում, որը ջուր չի պարունակում, ջուր չկա: Հետևաբար, բաքի այն մասը, որը ջուր չի պարունակում, զբաղեցված է միայն ջրային գոլորշով: Մյուս կողմից, երկրի մակերեսը միշտ լցված է օդով: Գոլորշու մոլեկուլների և այլ գազային մոլեկուլների բախումը միայն երկարացնում է հավասարակշռությունը: Այնուամենայնիվ, որոշակի պահի հավասարակշռություն կլինի, եթե գոլորշու վերածվող ջրի մոլեկուլների քանակը հավասար լինի ջրի վերածվող գոլորշու մոլեկուլների քանակին:
