السؤال هو أيهما يتبخر بسرعه أكبر كحول مبرد أم كحول غير مبرد.
الإجابة الصحيحة هي : الكحول غير المبرد يتبخر بسرعة أكبر لارتفاع درجة حرارته فتزداد حركة الجزيئات ويتحول الكحول من الحالة السائلة الى الغازية.
التبخر هو عملية تحول السائل إلى غاز. يتطلب التبخر طاقة، لذلك كلما زادت درجة حرارة السائل، زادت سرعة تبخره. درجة الحرارة ليست العامل الوحيد الذي يؤثر على معدل التبخر؛ فالضغط والمساحة السطحية للسائل يؤثران أيضًا على المعدل.
تأثير درجة الحرارة على معدل التبخر
كما ذكرنا سابقًا، فإن درجة الحرارة هي أحد العوامل الأساسية التي تؤثر على معدل التبخر. فكلما زادت درجة حرارة السائل، زادت سرعة تبخره. السبب في ذلك هو أن زيادة درجة الحرارة يزيد من الطاقة الحركية لجزيئات السائل، مما يجعلها أكثر ميلًا للانفصال عن السائل والانتقال إلى الحالة الغازية.
ففي درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية)، يتبخر الكحول الإيثيلي بمعدل 0.46 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
أما عند درجة حرارة 50 درجة مئوية، يتبخر الكحول الإيثيلي بمعدل 2.36 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
تأثير الضغط على معدل التبخر
الضغط هو عامل آخر يؤثر على معدل التبخر. فكلما انخفض الضغط، زادت سرعة تبخر السائل. السبب في ذلك هو أن انخفاض الضغط يقلل من القوة التي تدفع جزيئات السائل إلى البقاء في الحالة السائلة، مما يجعلها أكثر ميلًا للانتقال إلى الحالة الغازية.
على سبيل المثال، عند الضغط الجوي (1 ضغط جوي)، يتبخر الماء بمعدل 0.24 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
أما عند ضغط 0.5 ضغط جوي، يتبخر الماء بمعدل 0.36 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
تأثير المساحة السطحية على معدل التبخر
المساحة السطحية للسائل هي أيضًا عامل مهم يؤثر على معدل التبخر. فكلما زادت المساحة السطحية للسائل، زادت سرعة تبخره. السبب في ذلك هو أن المساحة السطحية الأكبر تعرض المزيد من جزيئات السائل للهواء، مما يزيد من احتمالية انتقالها إلى الحالة الغازية.
ففي وعاء مكشوف، يتبخر الماء بمعدل 0.24 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
أما في وعاء مغطى جزئيًا، يتبخر الماء بمعدل 0.16 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
تأثير طبيعة السائل على معدل التبخر
طبيعة السائل تؤثر أيضًا على معدل التبخر. فالسوائل ذات ضغط البخار المرتفع تتبخر بسرعة أكبر من السوائل ذات ضغط البخار المنخفض. ضغط البخار هو ضغط بخار السائل عند درجة حرارة معينة.
فالكحول الإيثيلي له ضغط بخار أعلى من الماء، لذلك يتبخر الكحول الإيثيلي بشكل أسرع من الماء.
البنزين له ضغط بخار أعلى من الكحول الإيثيلي، لذلك يتبخر البنزين بشكل أسرع من الكحول الإيثيلي.
تأثير سرعة تدفق الهواء على معدل التبخر
سرعة تدفق الهواء تؤثر أيضًا على معدل التبخر. فكلما زادت سرعة تدفق الهواء، زادت سرعة تبخر السائل. السبب في ذلك هو أن تدفق الهواء يحمل جزيئات البخار بعيدًا عن سطح السائل، مما يقلل من ضغط البخار ويجعل تبخر السائل أسرع.
ففي غرفة ساكنة، يتبخر الماء بمعدل 0.24 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
أما في غرفة بها مروحة، يتبخر الماء بمعدل 0.32 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
تأثير الرطوبة على معدل التبخر
الرطوبة هي كمية بخار الماء الموجودة في الهواء. تؤثر الرطوبة على معدل التبخر، فكلما زادت الرطوبة، تبخر السائل بشكل أبطأ. السبب في ذلك هو أن الرطوبة في الهواء تزيد من ضغط البخار، مما يجعل التبخر أكثر صعوبة.
ففي الهواء الجاف (الرطوبة النسبية 20%)، يتبخر الماء بمعدل 0.24 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
أما في الهواء الرطب (الرطوبة النسبية 80%)، يتبخر الماء بمعدل 0.16 جرام لكل سم مكعب لكل ساعة.
التطبيقات العملية لاختلاف معدلات التبخر
اختلاف معدلات التبخر له العديد من التطبيقات العملية، منها:
التبريد التبخيري: يستخدم في مكيفات الهواء والمبردات، حيث يتبخر الماء بسرعة كبيرة عند وضعه على لوح ساخن، مما يبرد الهواء المحيط.
تجفيف الملابس: يتبخر الماء من الملابس الرطبة بسرعة أكبر في الهواء الدافئ والجاف، مما يسرع من عملية التجفيف.
إعداد الطعام: يؤثر معدل التبخر على طعم وقوام الطعام، فعلى سبيل المثال، تتبخر الماء بسرعة أكبر من الدهون، مما يؤدي إلى تحميص اللحوم بسرعة أكبر من دهونها.
يلعب معدل التبخر دورًا مهمًا في العديد من العمليات الطبيعية والتقنية. يتأثر معدل التبخر بدرجة الحرارة والضغط والمساحة السطحية وطبيعة السائل وسرعة تدفق الهواء والرطوبة. فهم العوامل التي تؤثر على معدل التبخر أمر مهم لتصميم وتشغيل العديد من الأجهزة والعمليات التي تعتمد على التبخر.