Nors plika akimi to atskirti negalime, vandens garavimas vaidina labai svarbų vaidmenį tiek ekosistemose, kuriose gyvename, tiek pramoninėje aplinkoje ar net savo namuose.
Skaitykite „Green Ecologist“, kad sužinotumėte kas yra vandens garinimas ir keli pavyzdžiai, taip pat jo skirtumas nuo vandens virimo ir vandens kondensacijos.
Kas yra vandens garinimas
Vandens išgarinimas yra fizinis procesas kuriuo vanduo praeina iš buvimo skysta būsena Būti dujinė būsena. Tam jis turi būti sukaupęs pakankamai energijos šilumos pavidalu, kad įveiktų paviršiaus įtempimą. Nebūtina, kad visas vandens telkinys viršytų virimo temperatūrą (skaitykite toliau, kad suprastumėte pastarąją sąvoką). Šiam procesui įtakos turi įvairūs veiksniai:
- Garų prisotinimas: garų slėgio skirtumas tarp skysto vandens ir aplinkos prisideda prie vandens išgaravimo. Iš esmės vanduo linkęs pasiskirstyti tolygiai, pereinant iš to, kur yra didesnis prisotinimas, į ten, kur yra mažesnis. Pagal paprastą taisyklę, kuo sausesnė aplinka (arba, kitaip tariant, kuo mažesnis garų prisotinimas), tuo daugiau išgaruos.
- Atmosferos slėgis: kuo mažesnis atmosferos slėgis, tuo lengviau vyks garavimas. Gamtoje mums taip nerūpi, nes kalnuose, kur krenta slėgis, krenta ir temperatūra, tad tai netampa reikšmingu reiškiniu.
- Temperatūra: molekulės turi turėti tokią kinetinę energiją, kad ji galėtų įveikti paviršiaus įtempimo barjerą. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis garavimas.
Garavimo pavyzdžiai
Kai kurie iš svarbiausi vandens garavimo pavyzdžiai yra tokie:
Paviršinio vandens garavimas
Vandens, einančio per žemės paviršių, garavimas yra vienas iš vandens šaltinių į atmosferą. Tai ypač įvyksta karštoje ir sausoje aplinkoje bei dideliuose vandens plotuose, pavyzdžiui, ežeruose ar rezervuaruose. Jis taip pat gali atsirasti skirtinguose dirvožemio horizontuose, daug ryškesnis paviršiniuose. Tokiu atveju viršijamas ne vandens paviršiaus įtempis, o vandens molekulių sukibimas su dirvožemiu.
Augalų transpiracija
Augalai turi atverti mažas poras, vadinamas stomatomis, kurios paprastai yra apatinėje lapo pusėje ir leidžia jiems keistis dujomis. Šie mainai apima vandens išleidimą ir jo išleidimą į atmosferą. Augalui šis procesas yra labai svarbus: jis labiausiai prisideda prie to, kad augalas galėtų toliau paimti vandenį iš dirvožemio. Kalbant apie aplinką, augalai tiesiogiai veikia vandens ciklą; jo veikimą galima apibendrinti paimant vandenį iš žemės, kad jis garų pavidalu išleistų į atmosferą.
Evapotranspiracija
Ši sąvoka apima ir paviršinių vandenų išgaravimą, ir augalų transpiraciją, dėl kurios susidaro debesys ir prisidedama prie kiekvienos ekosistemos prisotinimo vandeniu. Šis reiškinių derinys įgalina vadinamąjį „vandens ciklą“.
Sužinokite daugiau apie tai, kas yra vandens ciklas, skaitydami kitą žaliosios ekologės straipsnį.
Šaldymas gyvūnams
Daugelis gyvūnų, ypač žinduolių, naudoja vandens garavimą kaip vėsinimo priemonę. Pavyzdžiui, žmonės prakaituoja, todėl šiluma, esanti odoje, „sandėliuoja“ mūsų prakaito vandens molekulėse, kuri išnyksta išgaruojant. Kiti gyvūnai (labai artimas pavyzdys yra šunys) kvėpuodami atidaro burną, todėl vanduo išgaruoja greičiau.
Garavimas pramoniniuose procesuose
Kai kurie pramoniniai procesai į atmosferą taip pat išskiria nemažą kiekį vandens. Pavyzdžiui, atominės elektrinės ir šiluminės elektrinės turi aušinimo kontūrus, pagrįstus šilumos pertekliaus „saugymu“ vandens garų pavidalu, kuris vėliau išsiskiria. Kita vertus, šios gamyklos taip pat naudoja vandens garus (uždaroje grandinėje), kad išjudintų turbinas, kurios galiausiai generuos elektros energiją.
Garinimo ir virimo skirtumas
Vanduo gali išgaruoti nuo 32ºC. Tačiau, kad jis užvirtų, jis turi pasiekti 100ºC, tada vandens ir oro slėgis susilygina.
Kas yra verdantis vanduo
Virimas – vandens išgaravimo reiškinys, kuris atsiranda pasiekus jo virimo tašką, tai yra susilyginus vandens ir atmosferos slėgiams. Paprastai jis skiriamas 100ºC, esant slėginei atmosferai.
Tačiau nukritus slėgiui, krenta ir virimo temperatūra. Pavyzdžiui, kalnuose, nukritus atmosferos slėgiui, virimo temperatūra gali būti žemesnė nei 100ºC. Pasiekus virimo temperatūrą, temperatūra išlieka pastovi, kol procesas baigiasi.
Garavimo ir kondensacijos skirtumas
Garavimas ir kondensacija iš esmės yra priešingi procesai. Garinimas susideda iš skystos būsenos vandens virsmo dujinės būsenos vandeniu, o kondensuojantis vandenyje jis iš dujinės būsenos pereina į skystą.
Kas yra kondensacija
Kad iš dujinės būsenos virstų skysta, vandens molekulės turi prarasti kinetinę energiją, dažniausiai šilumos pavidalu. Ši energija prarandama, molekulės tampa mažiau judrios ir galiausiai susijungia viena su kita.
Sužinokite daugiau apie tai, kas yra vandens kondensacija, ir pavyzdžius šiame kitame Green Ecologist įraše.
Jei norite perskaityti daugiau straipsnių, panašių į Kas yra vandens garinimas ir pavyzdžiai, rekomenduojame patekti į mūsų kategoriją Kita aplinka.
