21. Випаровування та конденсація - Бар'яхтар

• Назад до змісту

А ЯК НАСПРАВДІ?

Загалом, блогер правильно помітив, що пара з рота з’являється, коли тепле дихання зустрічається з холодним повітрям, і що взимку її видно краще, а влітку — ні.

Однак, з точки зору фізики, пояснення не зовсім точне. Тепле повітря, яке ми видихаємо, насичене водяною парою (водою в газоподібному стані). Коли ця тепла і волога пара потрапляє в холодне навколишнє середовище, вона різко охолоджується і відбувається процес конденсації. Це означає, що невидима водяна пара перетворюється на безліч дрібнесеньких краплинок води або кристаликів льоду, які ми й бачимо як хмарку пари. Тобто наше дихання не “перетворюється на пару”, а водяна пара, що вже є у видихуваному повітрі, конденсується.

Контрольні запитання

1. Що таке пароутворення?

Пароутворення — це процес переходу речовини з рідкого стану в газоподібний.

2. Які способи пароутворення ви знаєте?

Існує два способи пароутворення: випаровування та кипіння.

3. Що таке випаровування?

Випаровування — це процес пароутворення, який відбувається з вільної поверхні рідини.

4. Від яких чинників і чому залежить швидкість випаровування? Наведіть приклади.

Швидкість випаровування залежить від кількох чинників:

• Температура рідини: Чим вища температура, тим швидше відбувається випаровування. Це пов’язано з тим, що зі збільшенням температури зростає кількість швидких молекул, здатних подолати сили міжмолекулярного притягання і залишити рідину. Приклад: білизна швидше сохне на гарячій батареї.
• Площа вільної поверхні рідини: Зі збільшенням площі поверхні швидкість випаровування зростає, оскільки більше молекул одночасно можуть покинути рідину. Приклад: розлита калюжа висихає швидше, ніж така ж кількість води у склянці.
• Рід рідини: Різні рідини випаровуються з різною швидкістю, що залежить від сил притягання між їхніми молекулами. Приклад: спирт випаровується швидше за воду, а вода — швидше за олію.
• Рух повітря (вітер): Вітер збільшує швидкість випаровування, оскільки він відносить молекули пари, що вже вилетіли з рідини, і не дає їм повернутися назад. Приклад: волосся швидше сохне під феном, а білизна — у вітряну погоду.

5. Що таке конденсація? Наведіть приклади конденсації в природі.

Конденсація — це процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий.

Прикладами конденсації в природі є:

• Роса: краплі води на рослинах, що утворюються вранці через охолодження вологого повітря.
• Хмари: утворюються, коли вологе повітря піднімається у вищі шари атмосфери та охолоджується.
• Туман: виникає, коли вологе повітря охолоджується біля поверхні Землі.

Вправа №21

1. Коли калюжі після дощу висихають швидше — в теплу чи прохолодну погоду? Чому?

Калюжі після дощу висихають швидше в теплу погоду. Це відбувається тому, що швидкість випаровування рідини залежить від її температури. Чим вища температура, тим швидше рухаються молекули води, і тим більше їх має достатньо енергії, щоб вилетіти з поверхні рідини у вигляді пари.

2. Чому після змочування руки спиртом відчуття холоду є сильнішим, ніж після змочування водою?

Відчуття холоду від спирту сильніше, тому що спирт випаровується значно швидше за воду. Процес випаровування супроводжується поглинанням енергії з поверхні, на якій знаходиться рідина. Оскільки спирт випаровується інтенсивніше, він забирає тепло з поверхні шкіри швидше, ніж вода, що і створює сильніше відчуття холоду.

3. Залишаючись тривалий час у мокрому одязі чи взутті, можна застудитися. Чому?

Можна застудитися, тому що вода з мокрого одягу та взуття постійно випаровується. Цей процес вимагає енергії, яку рідина забирає у вигляді тепла від тіла людини. Через це тіло переохолоджується, що ослаблює імунну систему і підвищує ризик захворіти.

4. Навесні, коли інтенсивно тане сніг, над полями іноді утворюється туман. У міру його розсіювання стає помітним, що кількість снігу значно зменшилася. У народі кажуть: «Весняний туман сніг з’їдає». Поясніть це твердження з погляду фізики.

Коли сніг тане, вода з його поверхні випаровується. Ця водяна пара, піднімаючись, потрапляє в холодніші шари повітря і конденсується, утворюючи туман. Сніг активно перетворюється на водяну пару і зникає, тому і кажуть “Весняний туман сніг з’їдає”.