Atrofimizdagi dunyoda juda ko'p turli xil jismoniy hodisalar va jarayonlar doimiy va doimiy ravishda sodir bo'ladi. Eng muhimlaridan biri bug'lanish jarayonidir. Ushbu hodisa uchun bir nechta shartlar mavjud. Ushbu maqolada biz ularning har birini batafsil tahlil qilamiz.
Bug'lanish nima?
Bu moddalarni gaz yoki bug 'holatiga aylantirish jarayoni. Bu faqat suyuq mustahkamlikdagi moddalar uchun xosdir. Biroq, qattiq jismlarda shunga o'xshash narsa kuzatiladi, faqat bu hodisa sublimatsiya deb ataladi. Buni jasadlarni diqqat bilan kuzatish orqali ko'rish mumkin. Misol uchun, sovun bo'lagi vaqt o'tishi bilan quriydi va yorila boshlaydi, bu uning tarkibidagi suv tomchilari bug'lanib, gazsimon holatga o'tishi bilan bog'liq H2O.
Fizikadagi ta'rif
Bugʻlanish endotermik jarayon boʻlib, unda soʻrilgan energiya manbai faza oʻtish issiqligi hisoblanadi. U ikkita komponentdan iborat:
- bog’langan molekulalar o’rtasida uzilish bo’lganda molekulyar tortishish kuchlarini yengish uchun zarur bo’lgan ma’lum miqdorda issiqlik;
- suyuq moddalarni bug yoki gazga aylantirish jarayonida molekulalarni kengaytirish ishi uchun zarur boʻlgan issiqlik.
Bu qanday yuz bermoqda?
Moddaning suyuq holatdan gazsimon holatga oʻtishi ikki yoʻl bilan sodir boʻlishi mumkin:
- Bugʻlanish - bu molekulalarning suyuq modda yuzasidan chiqib ketishi jarayoni.
- Qaynash - bu haroratni moddaning qaynashning solishtirma issiqligiga keltirish orqali suyuqlikdan bug'lanish jarayoni.
Ushbu hodisalarning ikkalasi ham suyuq moddani gazga aylantirishiga qaramay, ular orasida sezilarli farqlar mavjud. Qaynatish faol jarayon bo'lib, faqat ma'lum bir haroratda sodir bo'ladi, bug'lanish esa har qanday sharoitda sodir bo'ladi. Yana bir farq shundaki, qaynash suyuqlikning butun qalinligi uchun xarakterlidir, ikkinchi hodisa esa faqat suyuq moddalar yuzasida sodir bo'ladi.
Bug'lanishning molekulyar-kinetik nazariyasi
Agar bu jarayonni molekulyar darajada ko'rib chiqsak, u quyidagicha sodir bo'ladi:
- Suyuq moddalardagi molekulalar doimiy xaotik harakatda, ularning barchasi butunlay boshqacha tezlikka ega. Ayni paytda zarralar tortishish kuchlari tufayli bir-biriga tortiladi. Har safar ular bir-biri bilan to'qnashganda, ularning tezligi o'zgaradi. Bir nuqtada, ba'zilari juda yuqori tezlikni rivojlantiradi, bu ularga tortishish kuchlarini engishga imkon beradi.
- Suyuqlik yuzasida paydo bo'lgan bu elementlar shunday kinetik energiyaga egaki, ular engib o'tishga qodir.molekulalararo bog'lanish va suyuqlikni tark etish.
- Suyuq modda yuzasidan aynan shu eng tez molekulalar uchib chiqadi va bu jarayon doimiy va uzluksiz sodir boʻladi.
- Havoda bir marta ular bug'ga aylanadi - bu bug'lanish deb ataladi.
- Bunun natijasida qolgan zarrachalarning o'rtacha kinetik energiyasi kichikroq va kichikroq bo'ladi. Bu suyuqlikning sovishini tushuntiradi. Esingizda bo'lsin, bolaligimizda bizga issiq suyuqlik tezroq sovib ketishi uchun puflashni o'rgatishgan. Ma'lum bo'lishicha, biz suvning bug'lanish jarayonini tezlashtirdik va harorat ancha tez pasaydi.
Bu qanday omillarga bogʻliq?
Ushbu jarayonni amalga oshirish uchun koʻplab shartlar zarur. U suv zarralari mavjud bo'lgan hamma joydan keladi: bular ko'llar, dengizlar, daryolar, barcha nam narsalar, hayvonlar va odamlar tanasining qoplamalari, shuningdek o'simlik barglari. Bundan xulosa qilish mumkinki, bug'lanish atrofdagi dunyo va barcha tirik mavjudotlar uchun juda muhim va ajralmas jarayondir.
Mana bu hodisaga ta'sir qiluvchi omillar:
- Bug'lanish tezligi suyuqlikning tarkibiga bevosita bog'liq. Ma'lumki, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega. Masalan, bug'lanish issiqligi past bo'lgan moddalar tezroq aylanadi. Keling, ikkita jarayonni taqqoslaylik: spirtning bug'lanishi va oddiy suv. Birinchi holda, gazsimon holatga o'tish tezroq sodir bo'ladi, chunki alkogol uchun bug'lanish va kondensatsiyaning o'ziga xos issiqligi 837 kJ / kg, suv uchun esa deyarli uch marta.ko'proq - 2260 kJ/kg.
- Tezlik suyuqlikning boshlangʻich haroratiga ham bogʻliq: u qanchalik baland boʻlsa, bugʻ shunchalik tez hosil boʻladi. Misol tariqasida, bir stakan suvni olaylik, idish ichida qaynoq suv bo'lganda, bug'lanish suv harorati pastroq bo'lganidan ancha yuqori tezlikda sodir bo'ladi.
- Bu jarayonning tezligini belgilovchi yana bir omil suyuqlikning sirt maydonidir. Esda tutingki, issiq sho‘rva kichik likopchaga qaraganda katta diametrli idishda tezroq soviydi.
- Havoda moddalarning tarqalish tezligi asosan bug'lanish tezligini belgilaydi, ya'ni diffuziya qanchalik tez sodir bo'lsa, bug'lanish tezroq sodir bo'ladi. Masalan, kuchli shamolda suv tomchilari ko'llar, daryolar va suv omborlari yuzasidan tezroq bug'lanadi.
- Xonadagi havo harorati ham muhim rol o'ynaydi. Bu haqda quyida batafsil gaplashamiz.
Havoning namligi qanday ahamiyatga ega?
Bug'lanish jarayoni hamma joyda uzluksiz va doimiy ravishda sodir bo'lganligi sababli havoda doimo suv zarralari mavjud. Molekulyar shaklda ular H2O elementlar guruhiga oʻxshaydi. Suyuqliklar atmosferadagi suv bug'ining hajmiga qarab bug'lanishi mumkin, bu koeffitsient havo namligi deb ataladi. U ikki xilda keladi:
- Nisbiy namlik - havodagi suv bug'i miqdorining bir xil haroratdagi to'yingan bug'ning zichligiga foiz bilan nisbati. Misol uchun, 100% ball ko'rsatadiatmosfera H2O molekulalari bilan toʻliq toʻyingan.
- Mutlaq havodagi suv bugʻining zichligini tavsiflaydi, f harfi bilan belgilanadi va 1m3 havoda qancha suv molekulalari borligini koʻrsatadi.
Bug'lanish jarayoni va havo namligi o'rtasidagi bog'liqlikni quyidagicha aniqlash mumkin. Havoning nisbiy namligi qancha past bo'lsa, yer yuzasidan va boshqa jismlardan shunchalik tez bug'lanish sodir bo'ladi.
Turli moddalarning bugʻlanishi
Turli moddalarda bu jarayon turlicha boradi. Masalan, alkogol bug'lanishning o'ziga xos issiqligi pastligi sababli ko'p suyuqliklarga qaraganda tezroq bug'lanadi. Ko'pincha bunday suyuq moddalar uchuvchi deb ataladi, chunki suv bug'i deyarli har qanday haroratda bug'lanadi.
Spirtli ichimliklar xona haroratida ham bug'lanishi mumkin. Sharob yoki aroqni tayyorlash jarayonida alkogol moonshine orqali haydaladi, faqat qaynash nuqtasiga etadi, bu taxminan 78 darajaga teng. Biroq, alkogolning haqiqiy bug'lanish harorati biroz yuqoriroq bo'ladi, chunki asl mahsulotda (masalan, mash) u turli aromatik yog'lar va suv bilan kombinatsiyalangan.
Kondensatsiya va sublimatsiya
Quyidagi hodisani har safar choynakda suv qaynayotganda kuzatish mumkin. E'tibor bering, suv qaynayotganda u suyuq holatdan gazsimon holatga o'tadi. Bu shunday sodir bo'ladi: bilan suv bug'ining issiq jetichovgumdan yuqori tezlikda uchib chiqadi. Bunday holda, hosil bo'lgan bug' to'g'ridan-to'g'ri trubadan chiqish joyida ko'rinmaydi, lekin undan qisqa masofada. Bu jarayon kondensatsiya deb ataladi, ya'ni suv bug'i ko'zimizga ko'rinadigan darajada qalinlashadi.
Qattiq jismning bug'lanishi sublimatsiya deyiladi. Shu bilan birga, ular suyuqlik bosqichini chetlab o'tib, agregatsiya holatidan gazsimon holatga o'tadi. Sublimatsiyaning eng mashhur holati muz kristallari bilan bog'liq. Muz o'zining asl shaklida qattiq moddadir, 0 ° C dan yuqori haroratlarda u eriy boshlaydi va suyuq holatni oladi. Biroq, ba'zi hollarda, salbiy haroratlarda muz suyuq fazani chetlab o'tib, bug 'shakliga o'tadi.
Bug'lanishning inson tanasiga ta'siri
Bug'lanish tufayli tanamizda termoregulyatsiya sodir bo'ladi. Bu jarayon o'z-o'zidan sovutish tizimi orqali amalga oshiriladi. Issiq issiq kunda ma'lum bir jismoniy mehnat bilan shug'ullanadigan odam juda issiq bo'ladi. Bu ichki energiyani oshiradi degan ma'noni anglatadi. Ma'lumki, 42 ° dan yuqori haroratlarda inson qonida oqsil ivishi boshlanadi, agar bu jarayon o'z vaqtida to'xtatilmasa, bu o'limga olib keladi.
Oʻz-oʻzini sovutish tizimi oddiy hayot uchun haroratni tartibga soluvchi tarzda ishlab chiqilgan. Harorat ruxsat etilgan maksimal darajaga yetganda, teridagi teshiklar orqali faol terlash boshlanadi. Va keyin terining yuzasidan paydo bo'ladiortiqcha tana energiyasini o'zlashtiradigan bug'lanish. Boshqacha qilib aytganda, bug'lanish tananing normal holatga sovishiga hissa qo'shadigan jarayondir.
