ΕΞΑΤΜΙΣΗ

ΕΞΑΤΜΙΣΗ

ΕΞΑΤΜΙΣΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Στην καθημερινότητα μας παρατηρούμε φαινόμενα κατά τα οποία το νερό μετατρέπεται σιγά σιγά σε αέριο,σε θερμοκρασία μικρότερη από τη θερμοκρασία βρασμού.Αυτό το φαινόμενο το ονομάζουμε εξάτμιση.

Το φαινόμενο της εξάτμισης

 Για να καταλάβουμε το φαινόμενο της εξάτμισης θα εκτελέσουμε ένα απλό πείραμα.Γεμίζουμε τον ένα δίσκο ενός ζυγού με οινόπνευμα και ισορροπούμε το ζυγό, τοποθετώντας κατάλληλα σταθμά στον άλλο δίσκο.Ύστερα από λίγο χρόνο παρατηρούμε ότι καταστρέφεται η ισορροπία και ο ζυγός κλίνει προς το μέρος των σταθμών.

Tο νερό μετατρέπεται σιγά σιγά σε αέριο  

 Από αυτό καταλαβαίνουμε ότι ένα μέρος του οινοπνεύματος εξαερώνεται σιγά σιγά και ότι οι ατμοί παράγονται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού,αφού δε σχηματίζονται φυσαλίδες στο εσωτερικό του.Η εξαέρωση αυτή λέγεται ειδικότερα εξάτμιση.Το φαινόμενο αυτό ονομάζουμε εξάτμιση.Άλλα παραδείγματα εξάτμισης είναι ο βρεγμένος δρόμος και τα απλωμένα ρούχα που στεγνώνουν.

ΟΡΙΣΜΟΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ

 Εξάτμιση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο που γίνεται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού.

Εξάτμιση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο που γίνεται μόνο από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού

 Με λίγα λόγια η εξάτμιση είναι το φαινόμενο με την οποία ένα υγρό σώμα μετατρέπεται σε αέριο χωρίς να βράσει.Όμως η εξάτμιση είναι διαφορετική από τον βρασμό για δύο σημαντικούς λόγους:

α) Η εξάτμιση γίνεται σε οποιαδήποτε θερμοκρασία,πάντα κάτω από το σημείο βρασμού της ουσίας.

β) Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την επιφάνεια του υγρού. Στο βρασμό έχουμε τη δημιουργία φυσαλίδων αερίου σε όλο τον όγκο του υγρού.

 Η εξάτμιση που γίνεται σε περιορισμένο χώρο π.χ. σε ένα κλειστό δοχείο σταματάει,όταν ο χώρος αυτός κορεστεί με τους ατμούς του υγρού.

 Αντίθετα,η εξάτμιση που γίνεται σε ανοιχτό δοχείο συνεχίζεται ώσπου να εξατμισθεί όλο το υγρό,γιατί η ατμόσφαιρα δεν μπορεί μα κορεσθεί με ατμούς,εξαιτίας του μεγάλου όγκου της.

Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την επιφάνεια του υγρού

 Όταν o αέρας που εκπνέουμε έρθει σε επαφή με μία ψυχρή γυάλινη επιφάνεια,σχηματίζονται πάνω σ'αυτή σταγονίδια νερού από τους αόρατους υδρατμούς της θερμής ανάσας μας .Αυτό συμβαίνει γιατί οι υδρατμοί,που βρίσκονται στον αέρα που εκπνέουμε,ψύχονται στη γυάλινη επιφάνεια και μετατρέπονται σε νερό.Το αέριο νερό μετατρέπεται σε υγρό σε θερμοκρασία μικρότερη της θερμοκρασίας υγροποίησης.Το φαινόμενο αυτό, που είναι το αντίστροφο της εξάτμισης, το ονομάζουμε συμπύκνωση.
  Επομένως:
 Συμπύκνωση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα αέριο μετατρέπεται σε υγρό.

ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

 Κατά την εξάτμιση, ορισμένα μόρια όταν βρίσκονται στην ελεύθερη επιφάνεια του υγρού κινούνται με μεγάλη ταχύτητα,έχουν δηλαδή έχουν αρκετή κινητική ενέργεια,καταφέρνουν να ξεφύγουν από την ελκτική δύναμη των υπολοίπων μορίων και έτσι κινούνται πλέον ελεύθερα στο χώρο πάνω από την επιφάνεια του υγρού.Έτσι το μόρια διαφεύγουν  στο περιβάλλον και περνούν στην αέρια φάση.

Ορισμένα μόρια όταν βρίσκονται στην ελεύθερη επιφάνεια του υγρού κινούνται με μεγάλη ταχύτητα καταφέρνουν να ξεφύγουν από την ελκτική δύναμη των υπολοίπων μορίων

 Η εξάτμιση γίνεται μόνο από την επιφάνεια του υγρού και σε οποιαδήποτε θερμοκρασία.Ακόμη και στη διάρκεια του χειμώνα και στις πολικές περιοχές το νερό των λιμνών και των ωκεανών εξατμίζεται και έτσι δημιουργούνται τα σύννεφα και συντηρείται ο κύκλος του νερού.Δεν αντιλαμβανόμαστε άμεσα αυτή τη διαδικασία γιατί οι υδρατμοί,δηλαδή το νερό σε αέρια κατάσταση,είναι αόρατοι. 

Κατά την εξάτμιση ορισμένα μόρια δραπετεύουν από την επιφάνεια του υγρού

 Η εξάτμιση είναι μια διαδικασία ψύξης,των υπολοίπων μορίων που δεν εξατμίζονται.Καθώς φεύγουν από το υγρό μόρια με μεγάλη κινητική ενέργεια,η μέση κινητική ενέργεια των υπολοίπων μορίων του υγρού ελαττώνεται,οπότε ελαττώνεται και η θερμοκρασία του.Αυτό εύκολα το καταλαβαίνουμε αν ρίξουμε λίγο οινόπνευμα στα χέρια μας οπότε αυτά δροσίζονται ή πιο απλά από το ότι κρυώνουμε όταν είμαστε βρεγμένοι στο μπάνιο.  

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ

 Από τα πειράματα γνωρίζουμε ότι όλα τα υγρά εξατμίζονται σε οποιαδήποτε θερμοκρασία.Όμως μας ενδιαφέρει να γνωρίζουμε πόσο γρήγορα εξατμίζονται.Ξέρουμε ότι ταχύτητα ενός σώματος ορίζεται ο ρυθμός μεταβολής της θέσης του ως προς το χρόνο και εκφράζει πόσο γρήγορα κινείται ένα σώμα είναι η ταχύτητα.Αντίστοιχα,το μέγεθος που εκφράζει πόσο γρήγορα εξατμίζεται ένα υγρό είναι η ταχύτητα της εξάτμισης.Από πειραματικές μετρήσεις καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η ταχύτητα της εξάτμισης ισούται με το πηλίκο της μάζας του υγρού που εξατμίζεται σε ορισμένο χρόνο δια του χρόνου αυτού.

Ταχύτητα εξάτμισης ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που εκφράζεται με το πηλίκο της μάζας του υγρού που εξατμίζεται σε ορισμένο χρόνο δια του χρόνου αυτού

 Ταχύτητα εξάτμισης ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που εκφράζεται με το πηλίκο της μάζας του υγρού που εξατμίζεται σε ορισμένο χρόνο δια του χρόνου αυτού.
 Οι παράγοντες που εξαρτάται η ταχύτητα εξάτμισης είναι:
α) Από την επιφάνεια του υγρού. 
 Παίρνουμε δύο πλαστικά ποτήρια με διαφορετική διατομή και τα βάζουμε στους δίσκους ενός ζυγού.Ρίχνουμε στα ποτήρια οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα από λίγη ώρα παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το ποτήρι που έχει τη μικρότερη διατομή και από αυτό καταλαβαίνουμε ότι η ταχύτητα εξάτμισης εξαρτάται από το εμβαδόν της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού.

Παίρνουμε δύο πλαστικά ποτήρια με διαφορετική διατομή και τα βάζουμε στους δίσκους ενός ζυγού.Ρίχνουμε στα ποτήρια οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός

 Με ακριβείς μετρήσεις αποδεικνύεται ότι:
 Η ταχύτητα εξάτμισης είναι ανάλογη με το εμβαδόν της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού.
 Πράγματι,όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια ενός υγρού,τόσο πιο γρήγορα εξατμίζεται.Γι' αυτό απλώνουμε τα βρεγμένα ρούχα για να στεγνώσουν πιο γρήγορα.

β) Από τη θερμοκρασία του υγρού. 
 Βάζουμε νερό και στους δύο δίσκους ενός ζυγού ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνειά τους και να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα θερμαίνουμε τον ένα δίσκο και παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το μέρος του άλλου δίσκου.

Βάζουμε νερό και στους δύο δίσκους ενός ζυγού ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνειά τους και να ισορροπήσει ο ζυγός

 Από αυτό συμπεραίνουμε ότι:
 Η ταχύτητα εξάτμισης αυξάνεται,όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του υγρού.
 Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία ενός υγρού,τόσο εντονότερα κινούνται τα μόριά του και τόσο ευκολότερα διαφεύγουν από το υγρό.Η εξάτμιση λοιπόν γίνεται πιο γρήγορα.Γι' αυτό το καλοκαίρι,που η θερμοκρασία είναι υψηλότερη,η ταχύτητα εξάτμισης του νερού μιας λίμνης είναι μεγαλύτερη.Επίσης γι'αυτό τα βρεγμένα ρούχα στεγνώνουν πιο γρήγορα το καλοκαίρι.

γ) Από την ύπαρξη ρευμάτων και την υγρασία του αέρα. 
 Βάζουμε οινόπνευμα και στους δύο δίσκους ενός ζυγού,ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια τους και να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα δημιουργούμε ρεύμα αέρα πάνω από τον ένα δίσκο και παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το μέρος του άλλου δίσκου.Είναι φανερό ότι το ρεύμα αέρα απομακρύνει τους ατμούς του οινοπνεύματος από την ελεύθερη επιφάνειά του.

Βάζουμε οινόπνευμα και στους δύο δίσκους ενός ζυγού,ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια τους και να ισορροπήσει ο ζυγός

 Από αυτό συμπεραίνουμε ότι:
 Η ταχύτητα εξάτμισης αυξάνεται,όταν οι ατμοί που σχηματίζονται απομακρύνονται από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού.
 Τα μόρια που διαφεύγουν,δεν εγκαταλείπουν οριστικά το υγρό.Συχνά,συγκρούονται με άλλα ίδια μόρια και επιστρέφουν στο υγρό.Με αυτό τον τρόπο η εξάτμιση γίνεται πιο αργά.Όταν λοιπόν ρεύμα αέρα παρασύρει μακριά από την επιφάνεια τα μόρια του υγρού που διαφεύγουν,η εξάτμιση γίνεται πιο γρήγορα.Γι' αυτό,όταν φυσά άνεμος,τα ρούχα στεγνώνουν γρηγορότερα. 
 Για τον ίδιο λόγο,η ταχύτητα εξάτμισης είναι μικρότερη, όταν στον αέρα υπάρχει μεγάλη ποσότητα υδρατμών,(μεγάλη υγρασία),δηλαδή τότε η εξάτμιση γίνεται πιο αργά.Γι' αυτό τα βρεγμένα ρούχα στεγνώνουν πιο γρήγορα,όταν πνέει ξηρός άνεμος.Αντίθετα,τα ρούχα αυτά δεν στεγνώνουν όταν ο καιρός είναι πολύ υγρός.

δ) Από το είδος του υγρού. 
 Στον δίσκο ενός ζυγού βάζουμε νερό ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια του.Στον άλλο δίσκο βάζουμε οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός.Ύστερα από λίγη ώρα παρατηρούμε ότι ο ζυγός κλίνει προς το μέρος του νερού.Από αυτό καταλαβαίνουμε ότι το οινόπνευμα εξατμίζεται πιο γρήγορα από το νερό.

Στον δίσκο ενός ζυγού βάζουμε νερό ώσπου να καλυφθεί όλη η επιφάνεια του.Στον άλλο δίσκο βάζουμε οινόπνευμα ώσπου να ισορροπήσει ο ζυγός

 Επομένως:
 Η ταχύτητα εξάτμισης εξαρτάται από τη φύση του υγρού.
 Σε κάποια υγρά οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων είναι ασθενείς.Έτσι,τα μόριά τους εύκολα διαφεύγουν από την επιφάνεια του υγρού.Τέτοια υγρά που εξατμίζονται γρήγορα ονομάζονται πτητικά.

Πτητικά ονομάζονται τα υγρά που έχουν τη τάση να εξατμίζονται γρήγορα

 Πτητικά ονομάζονται τα υγρά που έχουν τη τάση να εξατμίζονται γρήγορα. 

 Για παράδειγμα το οινόπνευμα,η βενζίνη,ο αιθέρας είναι πτητικά υγρά.Το νερό είναι λιγότερο πτητικό,ενώ το ελαιόλαδο δεν είναι πτητικό.

ΕΞΑΤΜΙΣΗ,ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

 Επειδή κατά την εξάτμιση διαφεύγουν μόρια τα οποία έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια από τα υπόλοιπα,η θερμοκρασία του υγρού ελαττώνεται.Η εξάτμιση είναι μια διαδικασία ψύξης.Προκειμένου να διατηρηθεί σταθερή η θερμοκρασία του υγρού που απομένει,θα πρέπει θερμότητα να μεταφερθεί από το περιβάλλον σ' αυτό,όπως συμβαίνει και στο βρασμό.

Επειδή κατά την εξάτμιση διαφεύγουν μόρια τα οποία έχουν μεγαλύτερη κινητική ενέργεια από τα υπόλοιπα, η θερμοκρασία του υγρού ελαττώνεται

 Μάλιστα η θερμότητα που απαιτείται για την εξάτμιση είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη θερμότητα βρασμού.Για την εξάτμιση του νερού από τα ρούχα,τις λίμνες ή τους ωκεανούς, η απαιτούμενη θερμότητα προέρχεται από τον ήλιο.

Η εξάτμιση είναι μια διαδικασία ψύξης  

 Όταν ρίξουμε λίγο οινόπνευμα στο χέρι μας, αισθανόμαστε ψύχος.Το φαινόμενο αυτό ερμηνεύεται από το γεγονός ότι καθώς το οινόπνευμα εξατμίζεται,η θερμοκρασία του ελαττώνεται και από το χέρι μας μεταφέρεται θερμότητα στο ψυχρότερο οινόπνευμα.