Sejatan ialah Proses peralihan fasa bahan daripada cecair kepada wap

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Di dunia di sekeliling kita, pelbagai jenis fenomena dan proses fizikal yang berbeza sentiasa dan berterusan berlaku. Salah satu yang paling penting ialah proses penyejatan. Terdapat beberapa prasyarat untuk fenomena ini. Dalam artikel ini, kami akan menganalisis setiap satu daripadanya dengan lebih terperinci.

Apakah itu penyejatan?

Ini ialah proses menukar bahan kepada keadaan gas atau wap. Ia adalah tipikal hanya untuk bahan dengan konsistensi cecair. Walau bagaimanapun, sesuatu yang serupa diperhatikan dalam pepejal, hanya fenomena ini dipanggil sublimasi. Ini dapat dilihat dengan pemerhatian yang teliti terhadap mayat. Sebagai contoh, sebatang sabun mengering dari semasa ke semasa dan mula retak, ini disebabkan oleh fakta bahawa titisan air dalam komposisinya tersejat dan masuk ke dalam keadaan gas H₂O.

Definisi dalam fizik

Sejatan ialah proses endotermik di mana sumber tenaga yang diserap ialah haba peralihan fasa. Ia termasuk dua komponen:

• jumlah haba tertentu yang diperlukan untuk mengatasi daya tarikan molekul apabila berlaku pemecahan antara molekul yang bersambung;
• haba yang diperlukan untuk kerja mengembangkan molekul dalam proses menukar bahan cecair kepada wap atau gas.

Bagaimana ini berlaku?

Peralihan bahan daripada keadaan cecair kepada keadaan gas boleh berlaku dalam dua cara:

1. Sejatan ialah proses di mana molekul terlepas dari permukaan bahan cecair.
2. Mendidih ialah proses pengewapan daripada cecair dengan membawa suhu kepada haba tentu pendidihan sesuatu bahan.

Walaupun kedua-dua fenomena ini mengubah bahan cecair menjadi gas, terdapat perbezaan yang ketara di antara mereka. Mendidih adalah proses aktif yang berlaku hanya pada suhu tertentu, manakala penyejatan berlaku dalam sebarang keadaan. Perbezaan lain ialah pendidihan adalah ciri keseluruhan ketebalan cecair, manakala fenomena kedua hanya berlaku pada permukaan bahan cecair.

Teori Kinetik Molekul Penyejatan

Jika kita menganggap proses ini pada peringkat molekul, maka ia berlaku seperti berikut:

1. Molekul dalam bahan cecair sentiasa dalam pergerakan huru-hara, semuanya mempunyai kelajuan yang berbeza sama sekali. Sementara itu, zarah-zarah tertarik antara satu sama lain disebabkan oleh daya tarikan. Setiap kali mereka berlanggar antara satu sama lain, kelajuan mereka berubah. Pada satu ketika, ada yang membangunkan kelajuan yang sangat tinggi, membolehkan mereka mengatasi daya graviti.
2. Unsur-unsur ini, yang muncul pada permukaan cecair, mempunyai tenaga kinetik yang boleh diatasi.ikatan antara molekul dan biarkan cecair.
3. Molekul terpantas inilah yang terbang keluar dari permukaan bahan cecair, dan proses ini berlaku secara berterusan dan berterusan.
4. Sebaik sahaja di udara, ia bertukar menjadi wap - ini dipanggil pengewapan.
5. Akibatnya, tenaga kinetik purata zarah yang tinggal menjadi lebih kecil dan lebih kecil. Ini menerangkan penyejukan cecair. Ingat bagaimana pada zaman kanak-kanak kita diajar untuk meniup cecair panas supaya ia lebih cepat sejuk. Ternyata kami mempercepatkan proses penyejatan air dan suhu turun dengan lebih cepat.

Apakah faktor bergantung padanya?

Terdapat banyak syarat yang diperlukan untuk proses ini berlaku. Ia datang dari mana-mana di mana zarah air hadir: ini adalah tasik, laut, sungai, semua objek basah, penutup badan haiwan dan manusia, serta daun tumbuhan. Dapat disimpulkan bahawa penyejatan adalah proses yang sangat penting dan sangat diperlukan untuk dunia sekeliling dan semua makhluk hidup.

Berikut ialah faktor yang mempengaruhi fenomena ini:

1. Kadar penyejatan secara langsung bergantung pada komposisi cecair itu sendiri. Adalah diketahui bahawa setiap daripada mereka mempunyai ciri-ciri sendiri. Sebagai contoh, bahan-bahan di mana haba pengewapan lebih rendah akan ditukar dengan lebih cepat. Mari kita bandingkan dua proses: penyejatan alkohol dan air biasa. Dalam kes pertama, penukaran kepada keadaan gas berlaku lebih cepat, kerana haba tentu pengewapan dan pemeluwapan untuk alkohol ialah 837 kJ / kg, dan untuk air hampir tiga kali.lebih - 2260 kJ/kg.
2. Kelajuan juga bergantung pada suhu awal cecair: semakin tinggi, semakin cepat wap terbentuk. Sebagai contoh, mari kita ambil segelas air, apabila terdapat air mendidih di dalam bekas, maka pengewapan berlaku pada kadar yang jauh lebih tinggi daripada apabila suhu air lebih rendah.
3. Faktor lain yang menentukan kelajuan proses ini ialah luas permukaan cecair. Ingat bahawa sup panas lebih cepat sejuk dalam mangkuk diameter besar berbanding dalam piring kecil.
4. Kadar pengagihan bahan di udara sebahagian besarnya menentukan kadar penyejatan, iaitu, lebih cepat resapan berlaku, lebih cepat pengewapan berlaku. Contohnya, dengan angin kencang, titisan air menyejat lebih cepat dari permukaan tasik, sungai dan takungan.
5. Suhu udara di dalam bilik juga memainkan peranan penting. Kita akan bercakap lebih lanjut tentang perkara ini di bawah.

Apakah peranan kelembapan udara?

Disebabkan proses penyejatan berlaku dari mana-mana secara berterusan dan berterusan, sentiasa ada zarah air di udara. Dalam bentuk molekul, ia kelihatan seperti sekumpulan unsur H₂O. Cecair boleh menguap bergantung kepada isipadu wap air di atmosfera, pekali ini dipanggil kelembapan udara. Ia datang dalam dua jenis:

1. Kelembapan relatif ialah nisbah jumlah wap air di udara kepada ketumpatan wap tepu pada suhu yang sama dengan peratusan. Sebagai contoh, markah 100% menunjukkanbahawa atmosfera tepu sepenuhnya dengan molekul H₂O.
2. Mutlak mencirikan ketumpatan wap air di udara, dilambangkan dengan huruf f dan menunjukkan berapa banyak molekul air yang terkandung dalam 1m³ udara.

Hubungan antara proses penyejatan dan kelembapan udara boleh ditentukan seperti berikut. Semakin rendah kelembapan relatif udara, semakin cepat sejatan dari permukaan bumi dan objek lain akan berlaku.

Penyejatan pelbagai bahan

Dalam bahan yang berbeza, proses ini berjalan secara berbeza. Sebagai contoh, alkohol menyejat lebih cepat daripada banyak cecair kerana haba tentu pengewapannya yang rendah. Selalunya bahan cecair sedemikian dipanggil meruap, kerana wap air secara literal menyejat daripadanya pada hampir sebarang suhu.

Alkohol juga boleh menyejat walaupun pada suhu bilik. Dalam proses penyediaan wain atau vodka, alkohol didorong melalui moonshine, hanya mencapai takat didih, iaitu kira-kira sama dengan 78 darjah. Walau bagaimanapun, suhu penyejatan sebenar alkohol akan lebih tinggi sedikit, kerana dalam produk asal (contohnya, tumbuk) ia adalah gabungan dengan pelbagai minyak aromatik dan air.

Kondensasi dan sublimasi

Fenomena berikut boleh diperhatikan setiap kali air mendidih di dalam cerek. Perhatikan bahawa apabila air mendidih, ia berubah daripada keadaan cecair kepada keadaan gas. Ia berlaku dengan cara ini: pancutan panas wap air denganterbang keluar dari cerek melalui muncungnya pada kelajuan tinggi. Dalam kes ini, wap yang terbentuk tidak kelihatan secara langsung di pintu keluar dari muncung, tetapi pada jarak yang dekat darinya. Proses ini dipanggil pemeluwapan, iaitu wap air menebal sehingga ke tahap yang boleh dilihat oleh mata kita.

Penyejatan pepejal dipanggil sublimasi. Pada masa yang sama, mereka berpindah dari keadaan pengagregatan ke keadaan gas, memintas peringkat cecair. Kes sublimasi yang paling terkenal dikaitkan dengan kristal ais. Dalam bentuk asalnya, ais adalah pepejal; pada suhu melebihi 0°C, ia mula cair, mengambil keadaan cair. Walau bagaimanapun, dalam sesetengah kes, pada suhu negatif, ais bertukar menjadi wap, memintas fasa cecair.

Kesan penyejatan pada tubuh manusia

Berkat penyejatan, termoregulasi berlaku dalam badan kita. Proses ini berlaku melalui sistem penyejukan sendiri. Pada hari yang panas terik, seseorang yang terlibat dalam buruh fizikal tertentu menjadi sangat panas. Ini bermakna ia meningkatkan tenaga dalaman. Dan seperti yang anda ketahui, pada suhu melebihi 42 ° protein dalam darah manusia mula membeku, jika proses ini tidak dihentikan dalam masa, ia akan membawa kepada kematian.

Sistem penyejukan sendiri direka bentuk sedemikian rupa untuk mengawal suhu untuk kehidupan normal. Apabila suhu menjadi maksimum yang dibenarkan, peluh aktif bermula melalui pori-pori pada kulit. Dan kemudian dari permukaan kulit berlakupenyejatan, yang menyerap tenaga badan yang berlebihan. Dalam erti kata lain, penyejatan ialah proses yang menyumbang kepada penyejukan badan kepada keadaan normal.