Isparavanje je ... Što je isparavanje: definicija, primjeri

U prirodi, tvari mogu biti u jednom od tri agregatna stanja: krutom, tekućem i plinovitom. Prijelaz iz prvog u drugi i obratno može se promatrati svakodnevno, osobito zimi. Međutim, transformacija tekućine u paru, koja je poznata kao proces isparavanja, često nije vidljiva oku. Sa prividnom beznačajnošću, ona igra važnu ulogu u ljudskom životu. Tako ćemo saznati više o tome.

Isparavanje je ono što jest

Svaki put kada odlučite prokuhati čajnik za kavu ili čaj, možete uočiti kako voda, kada dosegne 100 ° C, pretvori u paru. Ovo je praktičan primjer procesa isparavanja (prijelaz određene tvari u plinovito stanje).

Stvaranje pare je dvije vrste: vrenje i isparavanje. Na prvi pogled, oni su identični, ali to je uobičajena zabluda.

Isparavanje je isparavanje s površine tvari i vrenje iz cijelog njegovog volumena.

Isparavanje i ključanje: koja je razlika

Iako proces isparavanja i ključanja doprinose prijelazu tekućine u plinovito stanje, valja se sjetiti dvije važne razlike između njih.

• Kuhanje je aktivan proces koji se odvija na određenoj temperaturi. Za svaku tvar je jedinstvena i može se mijenjati samo smanjenjem atmosferskog tlaka. U normalnim uvjetima za kipuću vodu trebate 100 ° C, za rafinirano suncokretovo ulje - 227 ° C, za nerafinirano ulje - 107 ° C. Alkohol, za vrenje, naprotiv, potrebna je niža temperatura - 78 ° C. Temperatura isparavanja može biti svaka i ona se, za razliku od ključanja, stalno pojavljuje.
• Druga značajna razlika između procesa je da se tijekom ključanja isparavanje odvija kroz cijelu debljinu tekućine. Dok se isparavanje vode ili drugih tvari događa samo s njihove površine. Usput, proces kuhanja uvijek je istodobno praćen isparavanjem.

Sublimacijski proces

Vjeruje se da je isparavanje prijelaz iz tekućine u plinovito agregatno stanje. Međutim, u rijetkim slučajevima, zaobilazeći tekućinu, moguće je isparavanje izravno iz krutog u plinovito stanje. Taj se proces naziva sublimacija.

Ova riječ je poznata svakome tko je ikada naručio šalicu ili majicu s omiljenom fotografijom u foto salonu. Ova vrsta isparavanja koristi se za trajno nanošenje slike na tkaninu ili keramiku, u čije se ime takva vrsta tiska naziva sublimacijski tisak.

Takvo isparavanje često se koristi i za industrijsko sušenje voća i povrća, za pripremu kave.

Premda je sublimacija mnogo rjeđa od isparavanja tekućine, ponekad se može vidjeti u svakodnevnom životu. Dakle, mokro mokro rublje visi za sušenje zimi - odmah zamrzava i postaje tvrdo. Postupno, međutim, ova krutost nestaje, a stvari postaju suhe. U tom slučaju voda iz stanja leda, zaobilazeći tekuću fazu, odmah prelazi u paru.

Kako dolazi do isparavanja?

Kao i većina fizikalnih i kemijskih procesa, molekule imaju glavnu ulogu u procesu isparavanja.

U tekućinama se nalaze vrlo blizu jedna drugoj, ali nemaju fiksnu lokaciju. Zbog toga mogu "putovati" po cijelom području tekućine i različitim brzinama. To se postiže zahvaljujući činjenici da se tijekom kretanja međusobno sudaraju i da se zbog tih sudara njihova brzina mijenja. Postajući dovoljno brzo, najaktivnije molekule mogu se uzdići na površinu tvari i, prevladavajući silu privlačenja drugih molekula, napustiti tekućinu. Tako se isparava voda ili druga tvar i nastaje para. Nije li to poput rakete koja leti u svemir?

Premda najaktivnije molekule prolaze iz tekućine u paru, njihova preostala "braća" ostaju u stalnom pokretu. Postupno postižu potrebnu brzinu kako bi prevladali privlačnost i prešli u drugo agregatno stanje.

Postupno i stalno napuštajući tekućinu, molekule ga koriste za tu svrhu. unutarnja energija i smanjuje se. A to izravno utječe na temperaturu tvari - smanjuje se. Zato je količina hladnog čaja u šalici neznatno smanjena.

Uvjeti isparavanja

Promatrajući lokve nakon kiše, možete vidjeti da se neke od njih suše brže, a neke duže. Budući da je njihovo sušenje proces isparavanja, ovim se primjerom može baviti potrebnim uvjetima.

• Brzina isparavanja ovisi o vrsti isparene tvari, jer svaka od njih ima jedinstvene značajke koje utječu na vrijeme u kojem njegove molekule u potpunosti prelaze u plinovito stanje. Ako ostavite otvorena 2 identična boca napunjena istom količinom tekućine (u jednom alkoholu S2N5ON, u drugom - vodi N2O), tada će se prvi spremnik brže isprazniti. Budući da je, kao što je gore navedeno, temperatura isparavanja alkohola niža, što znači da će brže isparavati.
• Druga, od koje ovisi isparavanje, je temperatura okoline i točka vrenja isparene tvari. Što je viši prvi i spušta drugi, brže može doći do tekućine i otići u plinovito stanje. Zato se pri izvođenju određenih kemijskih reakcija koje uključuju isparavanje, tvari posebno zagrijavaju.
• Drugi uvjet u kojem ovisi isparavanje je površina površine tvari iz koje potječe. Što je veći, proces je brži. S obzirom na različite primjere isparavanja, možete ponovno razmisliti o čaju. Često se ulijeva u tanjurić da se ohladi. Tamo se piće brže hladilo jer se površina tekućine povećavala (promjer tanjura veći je od promjera šalice).
• I opet o čaju. Poznat je još jedan način da se brže ohladi - puhati na njega. Kako možete primijetiti da prisutnost vjetra (kretanje zraka) ovisi o isparavanju? Što je veća brzina vjetra, brže tekuće molekule ulaze u paru.
• Ona također utječe na intenzitet isparavanja atmosferskog tlaka: što je niža, to se molekule brže kreću iz jednog stanja u drugo.

Kondenzacija i desublimacija

Nakon što su se pretvorile u paru, molekule se ne zaustavljaju. U novom agregacijskom stanju počinju se sudariti s molekulama zraka. Zbog toga se ponekad mogu vratiti u tekuće (kondenzacijsko) ili kruto (desublimacijsko) stanje.

Kada su procesi isparavanja i kondenzacije (desublimacije) ekvivalentni jedan drugome, to se naziva dinamička ravnoteža. Ako je plinovita tvar u dinamičkoj ravnoteži sa svojom tekućinom sličnog sastava, naziva se zasićena para.

Isparavanje i čovjek

S obzirom na različite primjere isparavanja, nemoguće je ne podsjetiti na učinak tog procesa na ljudsko tijelo.

Kao što znate, na tjelesnoj temperaturi od 42,2 ° C, protein u krvi osobe koagulira, što dovodi do smrti. Ljudsko se tijelo može zagrijati ne samo zbog infekcije, nego i pri obavljanju fizičkih radova, sportu ili boravku u toplim prostorijama.

Tijelo uspijeva održati temperaturu prihvatljivu za normalnu vitalnu aktivnost zahvaljujući sustavu samo-hlađenja - znojenja. Ako se temperatura tijela podigne, znoj se oslobađa kroz pore na koži, a zatim dolazi do isparavanja. Ovaj proces pomaže da se "spali" višak energije i pomaže da se ohladi tijelo i normalizira njegova temperatura.

Usput, zato ne biste trebali bezuvjetno vjerovati u reklame koje nude znoj kao glavnu nesreću modernog društva i pokušavate naivnim kupcima prodati sve vrste supstanci da bi se riješile toga. Nemoguće je da se tijelo znoji manje bez ometanja njegovog normalnog rada, a dobar dezodorans može samo prikriti neugodan miris znoja. Stoga, koristeći antiperspirante, različite praške i praške, možete nanijeti nepopravljivu štetu tijelu. Uostalom, ove tvari začepljuju pore ili sužavaju izlučne kanale znojnih žlijezda, te stoga lišavaju tijelo za kontrolu njegove temperature. U slučajevima kada je uporaba antiperspiranata još uvijek potrebna, prvo se posavjetujte sa svojim liječnikom.

Uloga isparavanja u biljnom životu

Kao što znate, ne samo da je čovjek 70% vode, već i biljke, a neke, poput rotkve, i 90%. Stoga je za njih važno i isparavanje.

Voda je jedan od glavnih izvora korisnih (i štetnih) tvari u tijelu biljke. Međutim, da bi se te tvari apsorbirale, potrebna je sunčeva svjetlost. To je samo na vrućim danima sunce ne samo da može zagrijati biljku, već i pregrijati, čime je uništava.

Da bi se to izbjeglo, predstavnici flore se mogu sami ohladiti (slično ljudskom procesu znojenja). Drugim riječima, kada se pregrije, biljke ispare vodu i tako se ohlade. Stoga je zalijevanje vrtova i voćnjaka toliko pažnje posvećeno ljeti.

Kako koristiti isparavanje u industriji i svakodnevnom životu

Za kemijsku i prehrambenu industriju isparavanje je nezamjenjiv proces. Kao što je gore spomenuto, ne samo da pomaže da se proizvede dehidracija mnogih proizvoda (isparavanje vlage iz njih), što povećava njihov vijek trajanja; ali također pomaže u proizvodnji idealnih prehrambenih proizvoda (manje težine i kalorija, s većim sadržajem hranjivih tvari).

Također, isparavanje (posebno sublimacija) koristi se za pročišćavanje raznih tvari.

Drugo područje primjene je klimatizacija.

Ne zaboravite na lijekove. Uostalom, proces udisanja (udisanje zasićena parom medicinskih pripravaka) također se temelji na procesu isparavanja.

Opasni isparenja

Međutim, kao i kod bilo kojeg procesa, ima svoje negativne strane. Uostalom, ne samo korisne tvari, nego i smrtonosne, mogu se pretvoriti u pare i udahnuti ljudi i životinje. A najtužnije je da su nevidljive, što znači da osoba ne zna uvijek da je izložena toksinu. Zato u tvornicama i poduzećima koja rade s opasnim tvarima izbjegavajte bez zaštitnih maski i odijela.

Nažalost, štetne pare možete pronaći i kod kuće. Uostalom, ako namještaj, tapete, linoleum ili drugi predmeti izrađeni su od jeftinih materijala s kršenjem tehnologije, oni su u stanju osloboditi toksine u zrak, koji će postupno "otrovati" njihove vlasnike. Stoga, kada kupujete bilo koju stvar, trebate pogledati certifikat kvalitete materijala iz kojeg je izrađen.