Kinetik nazariya
Bug'lanish jarayonini kinetik nazariya yordamida tushuntirish mumkin. Gaz molekulalari singari, suv molekulalari ham harakatlanadi. Farqi shundaki, suv molekulalari ajrala olmaydi, chunki ular orasidagi tortishish kuchlari ularni baribir bir-biriga bog'lab turishga qodir. Aksincha, gaz molekulalari orasidagi tortishish kuchlari juda zaif, shuning uchun gaz molekulalari bir-biriga yopishib qololmaydi. Harakatlanayotganda suv molekulalari tezlikka ega. Ba'zi suv molekulalari yuqori tezlikka, boshqalari esa past tezlikka ega. Suv molekulalari tezligining taqsimlanishi Maksvell taqsimotiga o'xshaydi.
Bug'lanish suv molekulalarining tezligi yetarlicha katta bo'lganda, suv molekulalari orasidagi tortishish kuchi ularni bir-biriga bog'lab turolmaganda sodir bo'ladi. Kosmosga harakatlanayotgan raketaga o'xshab, raketaning tezligi shunchalik kattaki, Yerning tortishish kuchi uni Yerda qolishdan to'xtata olmaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, faqat katta tezlikka ega molekulalar molekulalar orasidagi tortishish kuchlaridan qochib qutula oladi. Kichik tezlikka ega molekulalar baribir birlashib, suv hosil qiladi.
Suv molekulalari massa va tezlikka yoki tezlikka ega, shuning uchun suv molekulalari kinetik energiyaga ega (EK = 1/2 mv2 ) . Yuqori tezlikka ega suv molekulalari past tezlikka ega suv molekulalariga qaraganda katta kinetik energiyaga ega. Shunday qilib, molekulalar orasidagi tortishish kuchlaridan qochib qutula oladigan suv molekulalari (bug'ga aylanadigan suv molekulalari) ancha katta kinetik energiyaga ega, deyish mumkin. Odatda suv molekulalarining kinetik energiyasi suv harorati oshishi bilan ortadi. Agar suv harorati yetarlicha yuqori bo'lsa, suv molekulalarining kinetik energiyasi oshadi. Shunday qilib, ko'proq suv bug'ga aylanadi. Bu yuqori haroratlarda bug'lanish tezligi odatda yuqori ekanligini ko'rsatadigan tadqiqot natijalariga mos keladi.
Ho'l kiyimlarni quyoshda quritganda, ho'l kiyimlar quyosh chiqaradigan issiqlikni yutadi. Quyoshdan keladigan qo'shimcha energiya kiyimlardagi suv molekulalarining kinetik energiyasining oshishiga olib keladi. Kinetik energiya oshgani sayin, suv molekulalari tezroq harakatlanadi (suv molekulalarining tezligi oshadi). Ularning tezligi yoki kinetik energiyasi ma'lum bir qiymatga yetgandan so'ng, suv molekulalari suv molekulalari orasidagi tortishish kuchlaridan qochib, keyin bug'ga aylanishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, ho'l kiyimlarning qurishiga nafaqat quyoshdan keladigan qo'shimcha issiqlik ta'sir qiladi. Ho'l kiyimlar kiyim atrofidagi iliq havodan keladigan qo'shimcha issiqlik tufayli ham qurishi mumkin (issiqlik havodan ho'l kiyimlarga o'tkazilishi orqali uzatiladi).
Issiq kunda zamin yoki pol tezroq qiziydi. Zamin tezda qiziydi, chunki uning solishtirma issiqligi ancha katta. Zamin ustidagi havoni isitadi (bu holda issiqlik uzatish issiqlik o'tkazuvchanligi orqali sodir bo'ladi). Issiq havo kengayadi (uning zichligi pasayadi) va yuqoriga qarab harakatlanadi. U nam kiyimlar ustidan o'tganda, havo molekulalari kiyimdagi suv molekulalari bilan to'qnashadi. Suv molekulalari tezroq harakatlanadi. Ular tezroq harakatlangani uchun suv molekulalarining kinetik energiyasi oshadi. Tez harakatlanuvchi suv molekulalari boshqa suv molekulalari bilan to'qnashadi. Ular havo molekulalari bilan doimiy ravishda to'qnashgani uchun suv molekulalari tezroq harakatlanadi (ularning kinetik energiyasi oshadi).
Tezligi yoki kinetik energiyasi ma'lum bir qiymatga yetgandan so'ng, tez harakatlanuvchi suv molekulalari molekulalar orasidagi tortishishdan qochib, bug'ga aylanishi mumkin... Suv molekulalari yoki havo molekulalarining kinetik energiyasi harorat bilan chambarchas bog'liq. Agar suv molekulalarining kinetik energiyasi katta bo'lsa, u holda suv harorati yuqori bo'ladi. Yoki aksincha, suv harorati yuqori bo'lganda, suv molekulalarining kinetik energiyasi katta bo'lishi kerak. Kinetik energiya ham tezlik bilan bog'liq. Molekulalarning kinetik energiyasi qanchalik katta bo'lsa, molekulalarning tezligi shuncha katta bo'ladi. Yoki aksincha, molekulalarning tezligi qanchalik katta bo'lsa, molekulalarning kinetik energiyasi shuncha katta bo'ladi.
Issiq suv haqida nima deyish mumkin? Issiq suvning harorati yuqori. Suv harorati yuqori bo'lgani uchun, suvdagi suv molekulalari katta o'rtacha kinetik energiyaga ega. Suv molekulalarining o'rtacha kinetik energiyasi katta bo'lgani uchun ko'plab suv molekulalari yuqori tezlikka ega (ko'plab suv molekulalari tez harakatlanadi). Yuqori tezlikka ega suv molekulalari molekulalar orasidagi tortishish kuchlaridan qochib, bug'ga aylanishi mumkin. Faqat yuqori tezlikdagi suv molekulalari (katta kinetik energiyaga ega suv molekulalari) bug'ga chiqadi, past tezlikdagi suv molekulalari (kichik kinetik energiyaga ega suv molekulalari) esa bug'ga aylanmaydi. Shunday qilib, yuqori tezlikdagi suv molekulalari bug'ga aylanganda, birga qolgan suv molekulalarining o'rtacha kinetik energiyasi kichrayib boradi. O'rtacha kinetik energiya qanchalik kichik bo'lsa, suv harorati shunchalik past bo'ladi (suv sovuqroq bo'ladi). Ushbu qisqacha tavsifga asoslanib, bug'lanish sovutish jarayoni deb aytish mumkin.
Bug'lanish natijasida yuzaga keladigan sovutish jarayoni kundalik hayotda keng tarqalgan hodisa. Havo juda issiq bo'lganda, tana ko'p issiqlikni yutadi. Doimiy tana haroratini saqlab turish uchun tana odatda ter orqali issiqlikni chiqaradi. Ter quyoshdan va atrofdagi havodan qo'shimcha issiqlik olgani uchun ter molekulalarining kinetik energiyasi oshadi. Ter molekulalarining kinetik energiyasi oshgani uchun ter molekulalarining tezligi oshadi. Ter molekulalari bug'ga aylanadi. Ter bug'langanda, tana salqinlikni his qiladi. Mana yana bir misol... Odatda dushdan keyin tanamiz salqinlikni his qiladi. Buning sababi, terining yuzasiga yopishgan suv bug'lanishga uchraydi.
Yuqorida tavsiflangan bug'lanish jarayoni har kuni sodir bo'ladi. Dengiz suvi, ko'l suvi va daryo suvi ham bug'lanishi mumkin...
Bug 'bosimi
Bu yerda bug' deganda suv bug'i tushuniladi. Rasmga e'tibor bering. Suv bilan to'ldirilgan yopiq idish (idishdagi havo olib tashlangan deb faraz qiling). Kinetik nazariyaga ko'ra, suv molekulalari doimo harakatda. Harakatlanayotganda suv molekulalari tezlik va kinetik energiyaga ega. Yetarli tezlik va kinetik energiyaga ega bo'lgan suv molekulalari suv molekulalari orasidagi tortishish kuchlaridan qochib, bug'ga aylanishi mumkin... Xuddi shu jarayon yonidagi idishdagi suv molekulalari bilan ham sodir bo'ladi. Vaqt o'tishi bilan tobora ko'proq suv molekulalari bug'ga aylanadi. Idish yopiq bo'lgani uchun bug'ga aylangan suv molekulalari atmosferaga chiqa olmaydi (molekulalar idishda qolib ketadi). Bug'ga aylanadigan suv molekulalari soni molekulalar va idish devorlari o'rtasida to'qnashuv ehtimoli borligi sababli juda ko'p.
Idish devorlariga urilgan ba'zi molekulalar suv yuzasiga qaytariladi va birlashib, suv hosil qiladi. Bu jarayon doimiy ravishda takrorlanadi. Vaqt o'tishi bilan tobora ko'proq suv molekulalari bug'ga aylanadi (suyuqlikdan bug'ga o'tadi). Shu bilan birga, idish devorlariga urilgan ba'zi molekulalar yana suvga aylanadi (bug'dan suyuqlikka o'tadi). Agar suyuqlikdan bug'ga o'tadigan molekulalar soni bug'dan suyuqlikka o'tadigan molekulalar soniga teng bo'lsa, muvozanat yuzaga keladi. Muvozanat yuzaga kelganda, bug'ni o'z ichiga olgan idishning yuqori qismi to'yingan deyiladi... To'yingan sohadagi bug' bosimi to'yingan bug' bosimi deb nomlanadi.
Suyuqlikdan bug'ga o'tish bug'lanish deb ataladi. Bug'dan suyuqlikka o'tish kondensatsiya deb ataladi. E'tibor bering, to'yingan bug' bosimi faqat haroratga bog'liq, hajmga emas. Suv harorati oshgani sayin, suv molekulalarining kinetik energiyasi oshadi.
Suv molekulalarining kinetik energiyasi shunchalik ortadiki, suv molekulalarining tezligi ham oshishi kerak. Shu tarzda, yuqori tezlikdagi tobora ko'proq molekulalar bug'ga aylanadi (suyuqlikdan bug'ga o'zgaradi). Idish hajmi o'zgarmas bo'lgani uchun bug' bosimi faqat molekulalar soniga (N) va tezlikka (v) bog'liq.
Bug'ga aylanadigan molekulalar qancha ko'p bo'lsa (N qanchalik katta bo'lsa) va bu molekulalarning tezligi qancha yuqori bo'lsa (v qanchalik katta bo'lsa), bug' bosimi shuncha ko'p oshadi. Shunday qilib, muvozanat yuqori bug' bosimida yuzaga keladi. Shuning uchun to'yingan bug' bosimi ham oshadi. To'yingan bug' bosimi faqat muvozanatga erishilganda mavjud bo'ladi. Quyida suvning to'yingan bug' bosimining harorat bilan o'zgarishi ko'rsatilgan.
Bug 'bosimi hajmga bog'liq, ammo to'yingan bug' bosimi bog'liq emas. Agar idish hajmi oshsa yoki kamaysa, oxir-oqibat muvozanatga erishiladi. Yuqoridagi rasm shunchaki atmosferada yuzaga keladigan to'yingan bug' bosimini tushunishga yordam beradi. Farqi shundaki, oldingi rasmda biz idishning suv bo'lmagan qismida havo yo'q deb taxmin qilgan edik. Shuning uchun idishning suv bo'lmagan qismida faqat suv bug'i bor edi. Aksincha, Yer yuzasi har doim havo bilan to'ldirilgan. Bug' molekulalari va boshqa gaz molekulalari o'rtasidagi to'qnashuvlar muvozanat muvozanatga erishish uchun zarur bo'lgan vaqtni uzaytiradi. Biroq, oxir-oqibat muvozanatga bug'ga aylanadigan suv molekulalari soni suvga aylanadigan bug' molekulalari soniga teng bo'lganda erishiladi.
