Në botën përreth nesh, një larmi e madhe fenomenesh dhe procesesh të ndryshme fizike po ndodhin vazhdimisht dhe vazhdimisht. Një nga më të rëndësishmet është procesi i avullimit. Ekzistojnë disa parakushte për këtë fenomen. Në këtë artikull, ne do të analizojmë secilën prej tyre në mënyrë më të detajuar.
Çfarë është avullimi?
Ky është procesi i shndërrimit të substancave në gjendje të gaztë ose avullore. Është tipike vetëm për substancat me konsistencë të lëngshme. Megjithatë, diçka e ngjashme vërehet në trupat e ngurtë, vetëm kjo dukuri quhet sublimim. Kjo mund të shihet nga vëzhgimi i kujdesshëm i trupave. Për shembull, një copë sapuni thahet me kalimin e kohës dhe fillon të plasaritet, kjo për faktin se pikat e ujit në përbërjen e tij avullojnë dhe kalojnë në një gjendje të gaztë H2O.
Përkufizim në fizikë
Avullimi është një proces endotermik në të cilin burimi i energjisë së absorbuar është nxehtësia e tranzicionit fazor. Ai përfshin dy komponentë:
- një sasi e caktuar nxehtësie e nevojshme për të kapërcyer forcat molekulare të tërheqjes kur ka një ndërprerje midis molekulave të lidhura;
- ngrohje e nevojshme për punën e zgjerimit të molekulave në procesin e shndërrimit të substancave të lëngshme në avull ose gaz.
Si po ndodh kjo?
Tranzicioni i një substance nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të gaztë mund të ndodhë në dy mënyra:
- Avullimi është një proces në të cilin molekulat ikin nga sipërfaqja e një lënde të lëngshme.
- Vlimi është procesi i avullimit nga një lëng duke e çuar temperaturën në nxehtësinë specifike të vlimit të një substance.
Përkundër faktit se të dyja këto dukuri shndërrojnë një substancë të lëngshme në gaz, ka dallime domethënëse midis tyre. Zierja është një proces aktiv që ndodh vetëm në një temperaturë të caktuar, ndërsa avullimi ndodh në çdo kusht. Një ndryshim tjetër është se vlimi është karakteristik për të gjithë trashësinë e lëngut, ndërsa fenomeni i dytë ndodh vetëm në sipërfaqen e substancave të lëngshme.
Teoria kinetike molekulare e avullimit
Nëse e konsiderojmë këtë proces në nivel molekular, atëherë ai ndodh si më poshtë:
- Molekulat në substanca të lëngshme janë në lëvizje të vazhdueshme kaotike, të gjitha kanë shpejtësi krejtësisht të ndryshme. Ndërkohë, grimcat tërhiqen nga njëra-tjetra për shkak të forcave tërheqëse. Sa herë që përplasen me njëri-tjetrin, shpejtësia e tyre ndryshon. Në një moment, disa zhvillojnë shpejtësi shumë të lartë, duke i lejuar ata të kapërcejnë forcat e gravitetit.
- Këta elementë, të cilët u shfaqën në sipërfaqen e lëngut, kanë një energji të tillë kinetike saqë janë në gjendje të kapërcejnëlidhje ndërmolekulare dhe lëreni lëngun.
- Janë këto molekula shumë më të shpejta që fluturojnë nga sipërfaqja e një lënde të lëngshme dhe ky proces zhvillohet vazhdimisht dhe vazhdimisht.
- Sapo në ajër, ato kthehen në avull - kjo quhet avullim.
- Si pasojë e kësaj, energjia mesatare kinetike e grimcave të mbetura bëhet gjithnjë e më e vogël. Kjo shpjegon ftohjen e lëngut. Mos harroni se si në fëmijëri na mësuan të frynim në një lëng të nxehtë në mënyrë që të ftohet më shpejt. Rezulton se ne përshpejtuam procesin e avullimit të ujit dhe temperatura ra shumë më shpejt.
Nga cilët faktorë varet?
Ka shumë kushte të nevojshme që ky proces të ndodhë. Ai vjen nga kudo ku grimcat e ujit janë të pranishme: këto janë liqene, dete, lumenj, të gjitha objektet e lagura, mbulesat e trupave të kafshëve dhe njerëzve, si dhe gjethet e bimëve. Mund të konkludohet se avullimi është një proces shumë domethënës dhe i domosdoshëm për botën përreth dhe të gjitha qeniet e gjalla.
Këtu janë faktorët që ndikojnë në këtë fenomen:
- Shkalla e avullimit varet drejtpërdrejt nga përbërja e vetë lëngut. Dihet se secili prej tyre ka karakteristikat e veta. Për shembull, ato substanca në të cilat nxehtësia e avullimit është më e ulët do të konvertohen më shpejt. Le të krahasojmë dy procese: avullimin e alkoolit dhe ujin e zakonshëm. Në rastin e parë, shndërrimi në gjendje të gaztë ndodh më shpejt, sepse nxehtësia specifike e avullimit dhe kondensimit për alkoolin është 837 kJ / kg, dhe për ujin pothuajse tre herë.më shumë - 2260 kJ/kg.
- Shpejtësia varet edhe nga temperatura fillestare e lëngut: sa më e lartë të jetë, aq më shpejt formohet avulli. Si shembull, le të marrim një gotë ujë, kur brenda enës ka ujë të vluar, atëherë avullimi ndodh me një shpejtësi shumë më të lartë se kur temperatura e ujit është më e ulët.
- Një faktor tjetër që përcakton shpejtësinë e këtij procesi është sipërfaqja e lëngut. Mos harroni se supa e nxehtë ftohet më shpejt në një tas me diametër të madh sesa në një disk të vogël.
- Shpejtësia e shpërndarjes së substancave në ajër përcakton në masë të madhe shkallën e avullimit, domethënë, sa më shpejt të ndodhë difuzioni, aq më shpejt ndodh avullimi. Për shembull, me erëra të forta, pikat e ujit avullojnë më shpejt nga sipërfaqja e liqeneve, lumenjve dhe rezervuarëve.
- Temperatura e ajrit në dhomë gjithashtu luan një rol të rëndësishëm. Ne do të flasim më shumë për këtë më poshtë.
Cili është roli i lagështisë së ajrit?
Për shkak të faktit se procesi i avullimit ndodh nga kudo në mënyrë të vazhdueshme dhe të vazhdueshme, gjithmonë ka grimca uji në ajër. Në formë molekulare, ato duken si një grup elementësh H2O. Lëngjet mund të avullojnë në varësi të vëllimit të avullit të ujit në atmosferë, ky koeficient quhet lagështia e ajrit. Ai vjen në dy lloje:
- Lagështia relative është raporti i sasisë së avullit të ujit në ajër me densitetin e avullit të ngopur në të njëjtën temperaturë si përqindje. Për shembull, një rezultat prej 100% tregonse atmosfera është plotësisht e ngopur me molekula të H2O.
- Absoluti karakterizon densitetin e avullit të ujit në ajër, të shënuar me shkronjën f dhe tregon se sa molekula uji përmbahen në 1m3 ajër.
Lidhja midis procesit të avullimit dhe lagështisë së ajrit mund të përcaktohet si më poshtë. Sa më e ulët të jetë lagështia relative e ajrit, aq më shpejt do të ndodhë avullimi nga sipërfaqja e tokës dhe objekteve të tjera.
Avullim i substancave të ndryshme
Në substanca të ndryshme, ky proces vazhdon ndryshe. Për shembull, alkooli avullon më shpejt se shumë lëngje për shkak të nxehtësisë së ulët specifike të avullimit. Shpesh substanca të tilla të lëngshme quhen të paqëndrueshme, sepse avulli i ujit avullohet fjalë për fjalë prej tyre në pothuajse çdo temperaturë.
Alkooli gjithashtu mund të avullojë edhe në temperaturën e dhomës. Në procesin e përgatitjes së verës ose vodkës, alkooli drejtohet përmes dritës së hënës, duke arritur vetëm pikën e vlimit, e cila është afërsisht e barabartë me 78 gradë. Megjithatë, temperatura aktuale e avullimit të alkoolit do të jetë pak më e lartë, sepse në produktin origjinal (për shembull, pure) është një kombinim me vajra të ndryshëm aromatikë dhe ujë.
Kondensim dhe sublimim
Fenomeni i mëposhtëm mund të vërehet sa herë që uji vlon në kazan. Vini re se kur uji vlon, ai ndryshon nga një gjendje e lëngshme në një gjendje të gaztë. Ndodh në këtë mënyrë: një rrymë e nxehtë avulli uji mefluturon nga kazani përmes grykës së tij me shpejtësi të madhe. Në këtë rast, avulli i formuar nuk është i dukshëm drejtpërdrejt në dalje nga gryka, por në një distancë të shkurtër prej tij. Ky proces quhet kondensim, d.m.th. avulli i ujit trashet në atë masë saqë bëhet i dukshëm për sytë tanë.
Avullim i një trupi të ngurtë quhet sublimim. Në të njëjtën kohë, ato kalojnë nga gjendja e grumbullimit në gjendjen e gaztë, duke anashkaluar fazën e lëngshme. Rasti më i famshëm i sublimimit lidhet me kristalet e akullit. Në formën e tij origjinale, akulli është i ngurtë; në temperatura mbi 0°C, ai fillon të shkrihet, duke marrë një gjendje të lëngshme. Megjithatë, në disa raste, në temperatura negative, akulli kalon në formë avulli, duke anashkaluar fazën e lëngshme.
Efekti i avullimit në trupin e njeriut
Falë avullimit, termorregullimi ndodh në trupin tonë. Ky proces zhvillohet përmes një sistemi vetë-ftohës. Në një ditë të nxehtë të nxehtë, një person që është i angazhuar në punë të caktuara fizike nxehet shumë. Kjo do të thotë se rrit energjinë e brendshme. Dhe siç e dini, në temperatura mbi 42 ° proteina në gjakun e njeriut fillon të mpikset, nëse ky proces nuk ndalet në kohë, do të çojë në vdekje.
Sistemi i vetë-ftohjes është projektuar në mënyrë të tillë që të rregullojë temperaturën për jetën normale. Kur temperatura bëhet maksimale e lejueshme, djersitja aktive fillon përmes poreve në lëkurë. Dhe pastaj nga sipërfaqja e lëkurës ndodhavullimi, i cili thith energjinë e tepërt të trupit. Me fjalë të tjera, avullimi është një proces që kontribuon në ftohjen e trupit në një gjendje normale.
