Evaporazzjoni

Il-proċess ta' evaporazzjoni jista' jiġi spjegat bl-użu tat-teorija kinetika. Bħall-molekuli tal-gass, il-molekuli tal-ilma jiċċaqalqu wkoll. Id-differenza hija li l-molekuli tal-ilma ma jistgħux jinfirxu għax l-attrazzjoni bejn il-molekuli xorta tista' żżommhom flimkien. Bil-maqlub, l-attrazzjoni bejn il-molekuli tal-gass hija fraġli, u għalhekk il-molekuli tal-gass ma jistgħux jingħaqdu. Meta jiċċaqalqu, il-molekuli tal-ilma jkollhom veloċità. Hemm molekuli tal-ilma li għandhom veloċitajiet għoljin; hemm ukoll molekuli tal-ilma li għandhom veloċità żgħira. Id-distribuzzjoni tal-veloċità tal-molekula tal-ilma tixbaħ id-distribuzzjoni ta' Maxwell.

L-evaporazzjoni sseħħ meta l-veloċità tal-molekuli tal-ilma tkun kbira biżżejjed biex l-attrazzjoni bejn il-molekuli tal-ilma ma tkunx tista' żżommhom flimkien. Simili għar-rokits li jiċċaqalqu fl-ispazju, il-veloċità ta' rokit hija kbira biżżejjed biex il-forza gravitazzjonali tad-dinja ma tkunx tista' żżommu jibqa' fuq id-dinja. Innota li molekuli b'veloċitajiet kbar biss jistgħu jaħarbu mill-attrazzjoni bejn il-molekuli. Il-molekuli b'veloċitajiet żgħar jibqgħu flimkien bħall-ilma.

Il-molekuli tal-ilma għandhom massa u veloċità u għalhekk il-molekuli tal-ilma għandhom enerġija kinetika (EK = 1/2 m v2). Il-molekuli tal-ilma b'veloċità għolja għandhom enerġija kinetika ogħla mill-molekuli tal-ilma b'veloċità baxxa. Għalhekk, jista' jingħad li l-molekuli tal-ilma li jistgħu jaħarbu mill-attrazzjoni bejn il-molekuli (molekuli tal-ilma li jinbidlu f'fwar) għandhom enerġija kinetika konsiderevoli. Normalment, l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tiżdied biż-żieda fit-temperatura tal-ilma. Jekk it-temperatura tal-ilma tkun għolja biżżejjed, l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tiżdied; għalhekk, aktar ilma jinbidel f'fwar. Konsistenti mar-riżultati tar-riċerka li turi li r-rata ta' evaporazzjoni hija tipikament ogħla f'temperaturi għoljin.

Meta nnixxfu ħwejjeġ imxarrbin fix-xemx, il-ħwejjeġ imxarrbin jassorbu s-sħana li toħroġ mix-xemx. Iż-żieda ta' enerġija mix-xemx tikkawża li l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma fil-ħwejjeġ tiżdied. Minħabba li l-enerġija kinetika tiżdied, il-molekuli tal-ilma jiċċaqalqu aktar malajr (il-veloċità tal-molekuli tal-ilma tiżdied). Wara li l-veloċità jew l-enerġija kinetika tilħaq valur speċifiku, il-molekuli tal-ilma jistgħu jaħarbu mill-attrazzjoni bejn il-molekuli tal-ilma, imbagħad jinbidlu f'fwar. Jekk jogħġbok innota li t-tnixxif tal-ħwejjeġ imxarrbin mhux biss jiġi affettwat miż-żieda tas-sħana mix-xemx. Il-ħwejjeġ imxarrbin jistgħu jinxfu wkoll minħabba s-sħana addizzjonali mill-arja sħuna madwar il-ħwejjeġ (is-sħana tiċċaqlaq permezz ta' konduzzjoni mill-arja għall-ħwejjeġ imxarrbin).

Matul ġurnata sħuna, l-art tisħon aktar. L-art issaħħan l-arja fuqha (f'dan il-każ, trasferiment tas-sħana permezz ta' konduzzjoni). L-arja sħuna tespandi (id-densità tonqos) u titla' 'l fuq. Meta tgħaddi ħwejjeġ imxarrbin, il-molekuli tal-ilma jħabbtu l-molekuli tal-ilma ġewwa l-ħwejjeġ. Il-molekuli tal-ilma jiċċaqalqu aktar malajr, l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tiżdied. Il-molekuli tal-ilma li jiċċaqalqu malajr jolqtu molekuli oħra tal-ilma. Minħabba li l-molekuli tal-arja huma mħabbtin kontinwament, il-molekuli tal-ilma jiċċaqalqu aktar malajr (l-enerġija kinetika tiżdied). Ladarba l-veloċità jew l-enerġija kinetika tilħaq valur speċifiku, il-molekuli tal-ilma li jiċċaqalqu malajr jistgħu jaħarbu mill-attrazzjoni bejn il-molekuli u jinbidlu f'fwar. L-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma jew il-molekuli tal-ilma hija relatata mill-qrib mat-temperatura. Jekk l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma hija kbira, allura fl-istess ħin it-temperatura tal-ilma tkun għolja. Jew viċi versa, meta t-temperatura tal-ilma tkun għolja, l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma trid tkun kbira. L-enerġija kinetika hija relatata wkoll mal-veloċità. Iktar ma tkun għolja l-enerġija kinetika tal-molekula, iktar tkun għolja l-veloċità tal-molekula. Jew bil-maqlub, iktar ma tkun għolja l-veloċità tal-molekula, iktar tkun għolja l-enerġija kinetika tal-molekula.

Xi ngħidu dwar l-ilma sħun? L-ilma sħun għandu temperatura għolja. Minħabba t-temperatura għolja tal-ilma, il-molekuli fl-ilma għandhom enerġija kinetika pjuttost medja. Minħabba l-enerġija kinetika medja konsiderevoli tal-molekuli tal-ilma, ħafna molekuli tal-ilma għandhom veloċitajiet għoljin. Il-molekuli tal-ilma għandhom veloċità għolja u jistgħu jaħarbu mill-forza ta' attrazzjoni bejn il-molekuli u jinbidlu f'fwar. Molekuli tal-ilma b'veloċità baxxa (molekuli tal-ilma bi ftit enerġija kinetika) ma jinbidlux f'fwar. Għalhekk, meta l-molekuli tal-ilma li l-veloċità għolja tagħhom jinbidlu f'fwar, l-enerġija kinetika medja tal-molekuli tal-ilma ssir iżgħar. Iktar ma tkun żgħira l-enerġija kinetika medja, iktar tkun baxxa t-temperatura tal-ilma. Abbażi ta' din id-deskrizzjoni qasira, jista' jingħad li l-evaporazzjoni hija proċess ta' tkessiħ.

Il-proċess tat-tkessiħ minħabba l-evaporazzjoni dejjem jiġi esperjenzat fil-ħajja ta' kuljum. Meta l-arja tkun sħuna biżżejjed, ħafna sħana tiġi assorbita mill-ġisem. Biex iżomm it-temperatura tal-ġisem kostanti, il-ġisem ġeneralment jirrilaxxa s-sħana permezz tal-għaraq. Minħabba li l-għaraq jieħu sħana żejda mix-xemx u mill-arja tal-madwar, l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tal-għaraq tiżdied. Għaliex hekk kif l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tal-għaraq tiżdied, il-veloċità tal-molekuli tal-ilma tal-għaraq tiżdied. Il-molekuli tal-għaraq jinbidlu f'fwar. Meta l-għaraq jevapora, il-ġisem iħoss kiesaħ.

Tipikament, wara li nieħdu banju, ġisimna jħoss kiesaħ. Dan għaliex l-ilma mwaħħal mal-wiċċ tal-ġilda jgħaddi minn proċess ta’ evaporazzjoni.

Il-proċess ta' evaporazzjoni deskritt qabel dejjem iseħħ kuljum. L-ilma baħar, l-ilma tal-lag, l-ilma tax-xmajjar jistgħu jevaporaw ukoll.

Pressjoni tal-fwar

Evaporazzjoni 1Dak li qed nifhmu bil-fwar hawnhekk huwa fwar tal-ilma. Osserva l-figura. Kontenitur magħluq mimli bl-ilma (ejja ngħidu li l-arja ġewwa l-kontenitur tneħħiet). Skont it-teorija kinetika, il-molekuli tal-ilma dejjem jiċċaqalqu. Meta jiċċaqalqu, il-molekuli tal-ilma jkollhom veloċità u enerġija ta' moviment. Molekuli tal-ilma li għandhom veloċità u enerġija kinetika kbira biex jaħarbu mill-forza ta' attrazzjoni bejn il-molekuli tal-ilma u jinbidlu f'fwar.

L-istess proċess iseħħ fil-molekuli tal-ilma f'kontenitur. Hekk kif jgħaddi ż-żmien, aktar u aktar molekuli tal-ilma jinbidlu f'fwar. Minħabba li l-kontenitur ikun magħluq, il-molekuli tal-ilma li jkunu nbidlu f'fwar ma jistgħux jaħarbu fl-atmosfera (il-molekuli jinqabdu fil-kontenitur). L-ammont ta' molekuli tal-ilma li jinbidlu f'fwar huwa pjuttost kbir, għalhekk hemm possibbiltà ta' ħabtiet bejn il-molekuli mal-ħitan tal-kontenitur.

Xi molekuli li jaħbtu mal-ħitan tal-kontenitur se jiġu riflessi lejn il-wiċċ tal-ilma u jingħaqdu mal-ilma. Dan il-proċess jirrepeti ruħu kontinwament. Hekk kif jgħaddi ż-żmien, aktar u aktar molekuli tal-ilma jinbidlu f'fwar (jinbidlu minn likwidu għal fwar). Fl-istess ħin, xi wħud mill-molekuli li jaħbtu mal-ħitan tal-kontenitur jerġgħu jinbidlu f'ilma (jinbidlu minn fwar għal likwidu). Jekk in-numru ta' molekuli li jinbidlu minn likwidu għal fwar huwa ugwali għan-numru ta' molekuli li jinbidlu minn fwar għal likwidu, ikun hemm bilanċ. Meta jseħħ bilanċ, il-parti ta' fuq tal-kontenitur li fih il-gass tingħad li hija saturata. Il-pressjoni tal-fwar fir-reġjun saturat hija magħrufa bħala l-pressjoni tal-fwar saturat.

Il-bidla fil-forma minn likwidu għal fwar tissejjaħ evaporazzjoni. Madankollu, il-bidla fil-forma minn fwar għal likwidu tissejjaħ kondensazzjoni. Innota li l-pressjoni tal-fwar saturat tiddependi biss mit-temperatura u ma tiddependix mill-volum. Jekk it-temperatura tal-ilma tiżdied, l-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tiżdied.

L-enerġija kinetika tal-molekuli tal-ilma tiżdied tant li l-veloċità tal-molekuli tal-ilma trid tiżdied. Għalhekk, aktar u aktar molekuli b'veloċità għolja jinbidlu f'fwar (jibdlu minn likwidu għal fwar). Minħabba li l-volum tal-kontenitur huwa fiss, il-pressjoni tal-fwar tiddependi biss fuq in-numru ta' molekuli (N) u l-veloċità (v).

Iktar ma l-molekuli jinbidlu f'fwar u iktar ma tkun għolja l-veloċità tal-molekuli, tiżdied ukoll il-pressjoni tal-fwar. Għalhekk, il-bilanċ iseħħ fi pressjoni tal-fwar ogħla. Għalhekk, il-pressjoni tal-fwar saturat hija wkoll ogħla. Il-pressjoni tal-fwar saturat teżisti biss meta jseħħ bilanċ.

Il-pressjoni tal-fwar tiddependi fuq il-volum, iżda l-pressjoni tal-fwar saturat ma tiddependix fuq il-volum. Jekk il-volum tal-kontenitur jiżdied jew jonqos, se jseħħ bilanċ. L-illustrazzjoni ta’ hawn fuq trid biss li tifhem il-pressjoni tal-fwar saturat li sseħħ fl-atmosfera. Id-differenza hija li, fl-eżempju preċedenti, nassumu li m’hemm l-ebda ilma fil-parti tal-kontenitur li ma fihiex ilma. Għalhekk, il-parti tat-tank li ma żżommx ilma hija okkupata biss mill-fwar tal-ilma. Min-naħa l-oħra, il-wiċċ tad-dinja dejjem jimtela bl-arja. Il-ħabta bejn il-molekuli tal-fwar u molekuli oħra tal-gass biss ittawwal il-bilanċ. Madankollu, f’xi punt, se jkun hemm bilanċ jekk in-numru ta’ molekuli tal-ilma li jinbidlu f’fwar ikun ugwali għan-numru ta’ molekuli tal-fwar li jinbidlu f’ilma.

Kumment