ابحث عن أي موضوع يهمك
إن العامل الأساسي الذي يساعد على تبخر الماء هو الشمس، كذلك فهناك الكثير من العوامل الأخرى التي تؤثر على سرعة تبخر السائل، وفيما يلي نذكر أهم تلك العوامل:
إنّ تبخّر الماء (Water evaporation) عبارة عن عملية تحوّل الماء إلى الحالة الغازيّة من حالة السّيولة حتى يتحول لشكل بخار ماء، وذلك حين ترتفع درجة الحرارة مع توفّر عوامل أخرى، إذ تعمل الحرارة على كسر الرّوابط التي تربط بين جزيئات الماء، ومن ثم تفصلها عن بعضها، وفي بعض الأحيان قد يتحوّل الماء بحالته الصّلبة الثّلج أو الجليد لبخار ماء دون مروره بحالة السيولة وتُعرف تلك العملية بالتّسامي (Sublimatio)، وهي شائعة أكثر بالمناخات القاحلة حيث تمتص الرّياح الجافة الرّطوبة من الثّلج لتحولّه فيما بعد إلى بخار ماء.
إن بخار الماء يتكون إمّا من عملية التسامي أو عملية التبخر، ويُشار إلى أنّه من غير الممكن مشاهدة بخار الماء بالأفق على الغيوم والضباب المتكونة من جزيئات ماء معلّق بالهواء سائل، وفيما يلي نذكر كيف تحدث عمليات تكون بخار الماء:
يتحويل الماء إلى الحالة الغازية من الحالة السائلة بعملية التبخر،وحسب جامعة ميتشيغان التكنولوجية يضمن التبخر انتقال الماء من المسطحات المائية للأرض، حتي الغلاف الجوي، وتلك العملية تتم حينما يسخن الماء، حيث يتبخر عقب تحرك جزيئاته والتي تهتز بسرعة.
ويصنف التبخر باعتباره واحد من شكلي التبخير، إذ أن الثاني هو الغلي، ويجب أن تتوفر الطاقة لكي يحدث التبخر، حيث إنّها تُسّرع العملية في معدلات تدفق أعلى ودرجة حرارة أعلى بين الحالة السائلة والغازية، بالسوائل، وبحالات التوتر السطحي الأقل على الماء، والتوتر السطحي يعتبر هو ميل السائل المرن الذي يساعد الحشرات بالتعويم فوق الماء ولديها ما يسمح من التوتر بتكوين الفقاعات.
يتحول الماء مباشرةً من الحالة الصلبة للحالة الغازية دون مروره بالحالة السائلة، وعادةً ما يرمز التسامي إلى عملية تحول الثلج لبخار الماء بالهواء دون ذوبان الماء، والثلج الجاف يعتبر أحد الأمثلة على تلك العملية.
وثاني أكسيد الكربون المتجمد هو الذي يتسامى، أو يتحول لغاز عن درجة حرارة -78.5 درجة مئوية، حيث إن الضباب بالواقع هو خليط ما بين البرد وغاز ثاني أكسيد الكربون البارد، مع الهواء الرطب، الذي نشأ حين يذوب الثلج الجاف.
هناك العديد من الفوائد للتبخّر، منها:
هناك علاقة تربط ما بين التبريد وعملية تبخر الماء حيث تحتفظ جزيئات السائل بجزء من الطاقة الحرارية الخاصة به، وحينما تحدث عملية التبخر فينتقل البعض من جزيئات السائل خارج سائل في شكل بخار، وتتخذ جزيئات البخار تلك الطاقة الحرارية الكامنة بها؛ وهو ما يشير إلى أن السائل قد خسر بعض طاقته الحرارية الكلية، وهو ما ينتج عنه تبريد السائل ومن ثم انخفاض حرارته، وتعرف تلك العملية بالتبريد التبخيري.
يُستخدم بخار الماء في مجموعة متنوعة من التطبيقات المتعلقة بقطاع الصناعة، وفيما يأتي بعض هذه التطبيقات:
يتم استخدام بخار الماء بمصافي التكرير ومصانع معالجة المنتجات الغذائية، والمصانع الكيماوية، لتسخين المراجل والمبادلات الحرارية، والمفاعلات.
ويُستخدم بذلك النوع من الصناعات بخار الضغط الإيجابي وهو الضغط الذي تحتاج إليه بعض المعدات، والذي تكون القيمة الخاصة به أعلى من (0) ميجا باسكال وفي درجات حرارة أعلى من مئة درجة مئوية.
يتم استخدام بخار الماء بتوليد القوة الدافعة من التي تتطلبها التوربينات البخارية، والتي تصنف من القطع الرئيسية بمعدات توليد الطاقة الحرارية الكهربائية، إذ عادةً ما يُستخدم البخار المسخّن بالتوربينات؛ من أجل إيقاف تلف المعدات الذي ينتج عن تدفق المكثفّات، ويُذكر أنّ البعض من محطات الطاقة النووية لا تستخدم بخار عالي الحرارة بمعداتها، إذ تستخدم البخار المشبع عالي الضغط العالي بدلًا منه.
يتم استخدام بخار الماء باعتباره قوة دافعة هدفها تحريك التيارات الغازية والسائلة بالأنابيب، وفي مثال على ذلك يتم سحب مضخات البخار النفاثة الفراغ بأجهزة المعالجة كأبراج التقطير لتيسير حركة السوائل، فضلًا عن استخدامه كدافع أساسي بمجففات الضغط الثانوية.
يتم استخدام بخار الماء بعملية الانحلال الذري، لكي يتم فصل السوائل بطريقة ميكانيكية، وفي مثال على ذلك يُستخدم البخار ببعض المواقد، وذلك عن طريق حقنه بالوقود من أجل رفع كفاءة عملية الاحتراق وتقليل قدر الهيدروكربونات المُنتجة.
التبخر هو عملية تحول الماء من سائل لبخار أو غاز.