Pagsingaw

Ang proseso ng pagsingaw ay maaaring ipaliwanag gamit ang teoryang kinetiko. Tulad ng mga molekula ng gas, ang mga molekula ng tubig ay gumagalaw din. Ang pagkakaiba ay ang mga molekula ng tubig ay hindi maaaring magkalat dahil ang atraksyon sa pagitan ng mga molekula ay maaari pa ring magpanatili sa kanila. Sa kabaligtaran, ang atraksyon sa pagitan ng mga molekula ng gas ay marupok, kaya't ang mga molekula ng gas ay hindi maaaring magsanib. Kapag gumagalaw, ang mga molekula ng tubig ay may bilis. May mga molekula ng tubig na may matataas na bilis; mayroon ding mga molekula ng tubig na may maliit na bilis. Ang distribusyon ng bilis ng molekula ng tubig ay kahawig ng distribusyon ni Maxwell.

Nangyayari ang pagsingaw kapag ang bilis ng mga molekula ng tubig ay sapat na malaki kaya't ang atraksyon sa pagitan ng mga molekula ng tubig ay hindi kayang panatilihin itong magkasama. Katulad ng mga rocket na lumilipat sa kalawakan, ang bilis ng isang rocket ay sapat na malaki kaya't ang puwersa ng grabidad ng mundo ay hindi kayang panatilihin ito sa mundo. Tandaan na tanging ang mga molekula na may malalaking bilis ang makakatakas sa atraksyon sa pagitan ng mga molekula. Ang mga molekula na may maliliit na bilis ay nananatili na magkakasama tulad ng tubig.

Ang mga molekula ng tubig ay may masa at bilis kaya ang mga molekula ng tubig ay may kinetic energy (EK = 1/2 m v2). Ang mga molekula ng tubig na may mataas na bilis ay may mas mataas na kinetic energy kaysa sa mga molekula ng tubig na may mababang bilis. Kaya, masasabi na ang mga molekula ng tubig na maaaring makatakas mula sa atraksyon sa pagitan ng mga molekula (mga molekula ng tubig na nagiging singaw) ay may malaking kinetic energy. Karaniwan, ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig ay tumataas kasabay ng pagtaas ng temperatura ng tubig. Kung ang temperatura ng tubig ay sapat na mataas, ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig ay tumataas; kaya, mas maraming tubig ang magiging singaw. Alinsunod sa mga resulta ng pananaliksik na nagpapakita na ang rate ng ebaporasyon ay karaniwang mas mataas sa mataas na temperatura.

Kapag pinatuyo natin ang basang damit sa araw, sinisipsip ng basang damit ang init na inilalabas ng araw. Ang pagdaragdag ng enerhiya mula sa araw ay nagiging sanhi ng pagtaas ng kinetic energy ng mga molekula ng tubig sa damit. Dahil tumataas ang kinetic energy, mas mabilis na gumagalaw ang mga molekula ng tubig (tumataas ang bilis ng mga molekula ng tubig). Matapos maabot ng bilis o kinetic energy ang isang partikular na halaga, maaaring makatakas ang mga molekula ng tubig sa atraksyon sa pagitan ng mga molekula ng tubig, pagkatapos ay maging singaw. Pakitandaan na ang pagpapatuyo ng basang damit ay hindi lamang apektado ng pagdaragdag ng init mula sa araw. Maaari ring matuyo ang mga basang damit dahil sa karagdagang init mula sa mainit na hangin sa paligid ng mga damit (ang init ay gumagalaw sa pamamagitan ng conduction mula sa hangin patungo sa basang damit).

Sa isang mainit na araw, ang lupa ay lalong umiinit. Pinapainit ng lupa ang hangin sa itaas nito (sa kasong ito, ang paglipat ng init sa pamamagitan ng konduksyon). Lumalawak ang mainit na hangin (bumababa ang densidad) at umaakyat. Kapag dumadaan sa mga basang damit, ang mga molekula ng tubig ay binabayo ang mga molekula ng tubig sa loob ng mga damit. Mas mabilis na gumagalaw ang mga molekula ng tubig, tumataas ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig. Ang mga molekula ng tubig na mabilis na gumagalaw ay tumatama sa ibang mga molekula ng tubig. Dahil patuloy itong binabayo ng mga molekula ng hangin, mas mabilis na gumagalaw ang mga molekula ng tubig (tumataas ang kinetic energy). Kapag ang velocity o kinetic energy ay umabot sa isang partikular na halaga, ang mabilis na gumagalaw na mga molekula ng tubig ay maaaring makatakas sa atraksyon sa pagitan ng mga molekula at maging singaw. Ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig o mga molekula ng tubig ay malapit na nauugnay sa temperatura. Kung malaki ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig, kasabay nito ay mataas ang temperatura ng tubig. O kabaliktaran, kapag mataas ang temperatura ng tubig, dapat na malaki ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig. Ang kinetic energy ay nauugnay din sa bilis. Kung mas mataas ang kinetic energy ng molekula, mas mataas ang bilis ng molekula. O sa kabaligtaran, mas mataas ang bilis ng molekula, mas mataas ang kinetic energy ng molekula.

Kumusta naman ang mainit na tubig? Mataas ang temperatura ng mainit na tubig. Dahil sa mataas na temperatura ng tubig, ang mga molekula sa tubig ay may medyo katamtamang kinetic energy. Dahil sa malaking average na kinetic energy ng mga molekula ng tubig, maraming molekula ng tubig ang may matataas na bilis. Ang mga molekula ng tubig ay may mataas na bilis at maaaring makatakas sa puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga molekula at maging singaw. Ang mga low-velocity na molekula ng tubig (mga molekula ng tubig na may kaunting kinetic energy) ay hindi nagiging singaw. Kaya, kapag ang mga molekula ng tubig na may mataas na bilis ay nagiging singaw, ang average na kinetic energy ng mga molekula ng tubig ay nagiging mas maliit. Kung mas maliit ang average na kinetic energy, mas mababa ang temperatura ng tubig. Batay sa maikling paglalarawan na ito, masasabi na ang evaporation ay isang proseso ng paglamig.

Ang proseso ng paglamig dahil sa ebaporasyon ay palaging nararanasan sa pang-araw-araw na buhay. Kapag sapat ang init ng hangin, maraming init ang nasisipsip ng katawan. Upang mapanatiling pare-pareho ang temperatura ng katawan, karaniwang naglalabas ng init ang katawan sa pamamagitan ng pawis. Dahil ang pawis ay nakakakuha ng karagdagang init mula sa araw at sa nakapalibot na hangin, tumataas ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig ng pawis. Dahil habang tumataas ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig ng pawis, tumataas din ang bilis ng mga molekula ng tubig ng pawis. Ang mga molekula ng pawis ay nagiging singaw. Kapag sumingaw ang pawis, malamig ang pakiramdam ng katawan.

Karaniwan, pagkatapos maligo, malamig ang pakiramdam ng ating katawan. Ito ay dahil ang tubig na nakakabit sa ibabaw ng balat ay sumasailalim sa proseso ng pagsingaw.

Ang proseso ng pagsingaw na inilarawan kanina ay palaging nangyayari araw-araw. Ang tubig dagat, tubig lawa, at tubig ilog ay maaari ring magsingaw.

Presyon ng singaw

Ang ibig sabihin ng singaw dito ay singaw ng tubig. Obserbahan ang pigura. Isang nakasarang lalagyan na puno ng tubig (ipagpalagay na ang hangin sa loob ng lalagyan ay naalis na). Ayon sa teoryang kinetiko, ang mga molekula ng tubig ay laging gumagalaw. Kapag gumagalaw, ang mga molekula ng tubig ay may bilis at enerhiyang gumagalaw. Mga molekula ng tubig na may bilis at malaking enerhiyang kinetiko upang makatakas sa puwersa ng atraksyon sa pagitan ng mga molekula ng tubig at maging singaw.

Ang parehong proseso ay nangyayari sa mga molekula ng tubig sa isang lalagyan. Habang tumatagal, parami nang parami ang mga molekula ng tubig na nagiging singaw. Dahil sarado ang lalagyan, ang mga molekula ng tubig na naging singaw ay hindi makatakas papunta sa atmospera (ang mga molekula ay nakulong sa lalagyan). Ang dami ng mga molekula ng tubig na nagiging singaw ay medyo marami, kaya may posibilidad ng pagbangga sa pagitan ng mga molekula at mga dingding ng lalagyan.

Ang ilang mga molekula na tumatama sa mga dingding ng lalagyan ay makikita sa ibabaw ng tubig at sasalubong sa tubig. Ang prosesong ito ay patuloy na nauulit. Habang tumatagal, parami nang parami ang mga molekula ng tubig na nagiging singaw (mula likido patungo sa singaw). Kasabay nito, ang ilan sa mga molekula na bumabagsak sa mga dingding ng lalagyan ay muling magbabago sa tubig (mula singaw patungo sa likido). Kung ang bilang ng mga molekula na nagbabago mula likido patungo sa singaw ay katumbas ng bilang ng mga molekula na nagbabago mula singaw patungo sa likido, magkakaroon ng balanse. Kapag nangyari ang balanse, ang tuktok ng lalagyan na naglalaman ng gas ay sinasabing saturated. Ang presyon ng singaw sa saturated na rehiyon ay kilala bilang saturated vapor pressure.

Ang pagbabago sa anyo mula likido patungo sa singaw ay tinatawag na ebaporasyon. Gayunpaman, ang pagbabago sa anyo mula singaw patungo sa likido ay tinatawag na kondensasyon. Tandaan na ang saturated vapor pressure ay nakasalalay lamang sa temperatura at hindi nakadepende sa volume. Kung tataas ang temperatura ng tubig, tataas din ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig.

Tumataas ang kinetic energy ng mga molekula ng tubig kaya naman tumataas ang bilis ng mga molekula ng tubig. Kaya naman, parami nang parami ang mga molekulang may mataas na bilis na magiging singaw (mula likido patungo sa singaw). Dahil nakapirmi ang volume ng lalagyan, ang presyon ng singaw ay nakasalalay lamang sa bilang ng mga molekula (N) at bilis (v).

Habang mas maraming molekula ang nagiging singaw at mas mataas ang bilis ng mga molekula, tumataas din ang presyon ng singaw. Kaya, magaganap ang balanse sa mas mataas na presyon ng singaw. Samakatuwid, mas mataas din ang presyon ng singaw na saturated. Ang saturated vapor pressure ay umiiral lamang kapag nagkakaroon ng balanse.

Ang presyon ng singaw ay nakadepende sa volume, ngunit ang saturated vapor pressure ay hindi nakadepende sa volume. Kung ang volume ng lalagyan ay tataas o bababa, magkakaroon ng balanse. Ang ilustrasyon sa itaas ay nais lamang na maunawaan mo ang saturated vapor pressure na nangyayari sa atmospera. Ang pagkakaiba ay, sa nakaraang halimbawa, ipinapalagay natin na walang tubig sa bahagi ng lalagyan na walang tubig. Samakatuwid, ang bahagi ng tangke na hindi naglalaman ng tubig ay sinasakop lamang ng singaw ng tubig. Sa kabilang banda, ang ibabaw ng lupa ay palaging puno ng hangin. Ang banggaan sa pagitan ng mga molekula ng singaw at iba pang mga molekula ng gas ay nagpapatagal lamang sa balanse. Gayunpaman, sa isang punto, magkakaroon ng balanse kung ang bilang ng mga molekula ng tubig na nagiging singaw ay katumbas ng bilang ng mga molekula ng singaw na nagiging tubig.