|
س: تبخير سطحي چگونه است؟ج: فرار مولكولها از سطح مايعات را تبخير سطحي مي گويند. تبخير سطحي در هر دمايي صورت مي گيرد. اما با افزايش دما بر شدت آن افزوده مي شود. فعاليت 6-6: علت سريعتر پخته شدن غذا در ديگ زودپز را با افراد گروه خود مورد بحث قرار دهيد و نتيجه را به كلاس گزارش كنيد. جواب: هنگام جوشيدن آب در ديگ زودپز، بخار آب در داخل آن جمع و متراكم شده و فشار داخل ديگ را افزايش مي دهد. چون نقطه جوش آب با فشار وارد بر سطح آن متناسب است، مايع داخل ديگ در دماي بالاتري مي جوشد و مواد داخل آن زودتر مي پزد. در حالي كه اگر ديگ معمولي و با در باز باشد، دماي محتويات آن تا حداكثر دماي جوش آب مي تواند بالا رود. زيرا هنگام جوش آب، دماي آن ثابت باقي مي ماند. در حالي كه ديگ زودپز مي تواند دماي جوش آب را تا دو برابر افزايش دهد. فعاليت 6-7: الف- بررسي كنيد كه تبخير سطحي با افزايش دما و افزايش سطح مايع سريعتر صورت مي گيرد يا كندتر؟ ب- با بررسي تبخير سطحي در شرايط مختلف سعي كنيد از راه تجربه عامل يا عامل هاي ديگري را كه بر آهنگ تبخير سطحي اثر مي گذارند پيدا كنيد. جواب: الف) با افزايش دما، مولكولهاي مايع انرژي بيشتري پيدا مي كنند و با سهولت بيشتري ميتوانند از سطح آزاد مايع فرار نمايند. همچنين افزايش سطح مايع باعث مي شود تا تعداد مولكولهايي كه از سطح آن جدا و تبخير مي شوند بيشتر شود. ب) وجود جريان هوا بر سطح مايع نيز عامل ديگري است كه علاوه بر دو عامل قبل موجب تسريع تبخير سطحي مي شود. فعاليت 6-8: تحقيق كنيد و توضيح دهيد چرا: 1- با پوشيدن لباسهاي تر احساس سرما مي كنيد؟ 2- عرق كردن به خنك نگه داشتن بدن كمك مي كند؟ 3- هنگامي كه دوش مي گيريد بخار آب روي شيشه حمام مايع مي شود؟ جواب:1- تبخير عملي گرماگير است. هنگامي كه لباس تر مي پوشيم، آب لباس با گرفتن گرما از بدن تبخير مي شود و دماي بدن را پايين مي آورد، لذا احساس سرما مي كنيم. 2- مشابه مورد قبل، عرق براي تبخير از بدن گرما ميگيرد و وجب خنك شدن مي شود. 3- بخار آب هنگام برخورد با شيشه پنجره، سرد شده و در اثر ميعان به مايع تبديل مي گردد. س: تبخير سطحي به عواملي بستگي دارد؟ج: 1- دماي مايع، هر چه قدر دماي مايع بيشتر باشد، مولكولهاي بيشتري سرعت گريز از سطح مايع را پيدا مي كنند. 2- مساحت سطح مايع، هر چقدر مساحت سطح مشترك مايع با هوا بزرگتر باشد، مولكولهاي بيشتري احتمال گريز دارند،. زيرا تعداد بيشتري از آنها نزديك سطح هستند. 3- فشار محيط در سطح مايع، هر چقدر فشار در سطح مايع كمتر باشد، تبخير سطحي نيز بيشتر مي شود و برعكس. 4- جريان هوا بر سطح، هرچقدر سرعت جريان هوا بر سطح مايع بيشتر باشد، به دليل برخورد مولكولهاي هوا بامولكولهاي سطح مايع،تبخير سطحي نيز بيشتر مي شود. از اين رو در محل هاي بدون جريان هوا و يا مخازن سربسته، تبخير سطحي خيلي به كندي صورت مي گيرد. س: چرا تبخير سطحي موجب سرد شدن مي شود؟ج: فرآيند تبخير يك عمل گرماگير است و مولكولهاي سطح مايع هنگام گريز از سطح آن مقداري از انرژي گرمايي مايع را باخود برده و سبب كاهش دماي مايع مي شوند. س: جوش چگونه است؟ج: فرآيند تبخير مايع در داخل آنرا جوش مي نامند. س: تبخير سطحي و جوش چه فرقهايي با هم دارند؟ج: 1- در تبخير سطحي فقط مولكولهاي سطح مايع بخار مي شوند. اما در جوش مولكولهاي داخل مايع نيز بخار شده و به صورت حباب از آن خارج مي شوند. 2- تبخير سطحي در هر دمايي صورت مي گيرد، اما فرآيند جوش فقط در دمايي بنام نقطه جوش انجام مي گيرد. س: نقطه جوش چيست؟ج: دمايي كه مايع در آن شروع به جوشيدن مي كند. نقطه جوش به جنس مايع و فشار وارد بر سطح آن بستگي دارد. بطوريكه با افزايش فشار نقطه جوش نيز بالا مي رود و برعكس. Eتذكر:1- جوش فرآيندي گرماگير است. لذا تا زمانيكه تمامي مايع تبخير نشده است، دماي آن تغيير نمي كند و گرماي داده شده به مايع صرف تغيير حالت آن مي شود، اين گرما را گرماي نهان تبخير مي نامند. 2- در صورتيكه گرماي نهان تبخير را از بخاري كه به نقطه ميعان خود رسيده است بگيريم، تبديل به مايع خواهد شد. لذا دماي جوش يك مايع در شرايط يكسان با دماي نقطه ميعان آن برابر است. س: گرماي نهان تبخير چيست؟ج: گرمايي را كه يك مايعدر نقطه جوش خود مي گيرد تا در همان دما به بخار تبديل شود، گرماي نهان تبخير مي گويند. س: گرماي نهان ويژه تبخير(LV ) چيست؟ج: مقدار گرماي لازم براي تبخير يكاي جرم از هر مايع در دماي ثابت را گرماي نهان ويژه تبخير آن مايع مي نامند. گرماي نهان ويژه تبخير را با نماد LV نشان مي دهند و يكاي آن در SI ، ژول بر كيلوگرم(j/kg ) است. از اين تعريف نتيجه مي شود مقدار انرژي گرمايي لازم براي تبخير m كيلوگرم از مايع برابر خواهد بود با: Q=mLV |
|
|