Parowanie jest ... Co to jest parowanie: definicja, przykłady

Z natury substancje mogą występować w jednym z trzech stanów skupienia: stałym, ciekłym i gazowym. Przejście od pierwszego do drugiego i na odwrót można zaobserwować codziennie, szczególnie w zimie. Jednak przemiana cieczy w parę, która jest znana jako proces parowania, często nie jest widoczna dla oczu. Z pozorną nieistotnością odgrywa ważną rolę w życiu człowieka. Dowiedzmy się więcej na ten temat.

Odparowanie jest tym, czym jest

Za każdym razem, decydując się na gotowanie czajnika na herbatę lub kawę, można zaobserwować, jak osiągając 100 ° C woda zamienia się w parę. Jest to praktyczny przykład procesu parowania (przejścia pewnej substancji w stan gazowy).

Tworzenie pary wodnej jest dwojakiego rodzaju: wrzenie i parowanie. Na pierwszy rzut oka są identyczne, ale jest to powszechne nieporozumienie.

Odparowanie jest parowaniem z powierzchni substancji i wrzenia z całej objętości.

Parowanie i gotowanie: jaka jest różnica

Chociaż proces parowania i gotowanie przyczyniają się zarówno do przejścia cieczy w stan gazowy, warto pamiętać o dwóch ważnych różnicach między nimi.

• Wrzenie jest procesem aktywnym, który zachodzi w określonej temperaturze. Dla każdej substancji jest unikalna i może zmieniać się tylko przy spadku ciśnienia atmosferycznego. W normalnych warunkach dla wrzącej wody potrzeba 100 ° C, dla rafinowanego oleju słonecznikowego - 227 ° C, dla nierafinowanego oleju - 107 ° C. Alkohol do wrzenia, wręcz przeciwnie, potrzebuje niższej temperatury - 78 ° C. Temperatura parowania może być dowolna i w przeciwieństwie do wrzenia występuje stale.
• Drugą istotną różnicą między procesami jest to, że podczas wrzenia waporyzacja zachodzi na całej grubości cieczy. Podczas gdy parowanie wody lub innych substancji następuje tylko z ich powierzchni. Nawiasem mówiąc, proces wrzenia zawsze towarzyszy jednocześnie parowaniu.

Proces sublimacji

Uważa się, że parowanie jest przejściem z stanu skupienia w stan ciekły do ​​gazowego. Jednak w rzadkich przypadkach, z pominięciem cieczy, możliwe jest parowanie bezpośrednio ze stanu stałego do gazowego. Proces ten nazywa się sublimacją.

To słowo jest znane każdemu, kto kiedykolwiek zamówił kubek lub t-shirt z ulubionym zdjęciem w salonie fotograficznym. Ten typ odparowania służy do trwałego zastosowania obrazu na tkaninę lub ceramikę, na cześć której tego rodzaju druk nosi nazwę druku sublimacyjnego.

Również takie parowanie jest często wykorzystywane do przemysłowego suszenia owoców i warzyw, do parzenia kawy.

Chociaż sublimacja jest znacznie mniej powszechna niż parowanie cieczy, czasami można ją zaobserwować w życiu codziennym. Tak więc mokra mokra prania wywieszona do schnięcia w zimie - natychmiast zamarza i staje się twarda. Stopniowo jednak ta sztywność ustępuje i wszystko staje się suche. W tym przypadku woda ze stanu lodu, omijając fazę ciekłą, natychmiast przechodzi w parę.

Jak zachodzi parowanie?

Podobnie jak większość procesów fizycznych i chemicznych, cząsteczki odgrywają ważną rolę w procesie parowania.

W cieczach znajdują się one bardzo blisko siebie, ale nie mają stałej lokalizacji. Z tego powodu mogą "podróżować" po całym obszarze płynu i przy różnych prędkościach. Osiąga się to dzięki temu, że podczas ruchu zderzają się ze sobą i zmieniają prędkość w wyniku tych kolizji. Stając się wystarczająco szybko, najbardziej aktywne cząsteczki są w stanie wznieść się na powierzchnię substancji i przezwyciężając siłę przyciągania innych cząsteczek, opuszczają ciecz. W ten sposób wyparowuje woda lub inna substancja i wytwarzana jest para wodna. Czy nie jest to trochę jak rakieta lecąca w kosmos?

Chociaż najbardziej aktywne cząsteczki przechodzą z cieczy w parę, ich pozostali "bracia" pozostają w ciągłym ruchu. Stopniowo zyskują one niezbędną prędkość, aby pokonać przyciąganie i przejść do innego stanu skupienia.

Stopniowo i stale opuszczając płyn, cząsteczki używają go do tego celu. energia wewnętrzna i zmniejsza się. A to bezpośrednio wpływa na temperaturę substancji - zmniejsza się. Dlatego ilość schłodzonej herbaty w kubku jest nieco zmniejszona.

Warunki parowania

Obserwując kałuże po deszczu, widać, że niektóre z nich wysychają szybciej i dłużej. Ponieważ ich suszenie jest procesem odparowania, w tym przykładzie można zająć się warunkami niezbędnymi do tego.

• Szybkość parowania zależy od rodzaju odparowanej substancji, ponieważ każda z nich ma unikalne cechy, które wpływają na czas, w którym jego cząsteczki całkowicie przechodzą w stan gazowy. Jeśli zostawisz otwarte 2 identyczne butelki wypełnione taką samą ilością płynu (w jednym alkoholu С2Н5ОН, w drugim - woda Н2О), wówczas pierwszy pojemnik opróżni się szybciej. Ponieważ, jak wspomniano powyżej, temperatura parowania alkoholu jest niższa, co oznacza, że ​​szybciej odparuje.
• Drugi, od którego zależy parowanie, to temperatura otoczenia i temperatura wrzenia odparowanej substancji. Im wyższy pierwszy i niższy drugi, tym szybciej ciecz może do niego dotrzeć i przejść w stan gazowy. Dlatego podczas przeprowadzania niektórych reakcji chemicznych związanych z parowaniem substancje są specjalnie ogrzewane.
• Kolejnym warunkiem, od którego zależy parowanie, jest powierzchnia substancji, z której pochodzi. Im większy, tym szybszy proces. Rozważając różne przykłady parowania, możesz ponownie pomyśleć o herbacie. Często jest wlewany do spodka w celu schłodzenia. Tam napój ochłodził się szybciej, ponieważ powierzchnia cieczy wzrosła (średnica talerza jest większa niż średnica filiżanki).
• I znowu o herbacie. Znany jest jeszcze jeden sposób na szybsze schładzanie. Jak można zauważyć, że obecność wiatru (ruch powietrza) jest zależna od parowania? Im wyższa prędkość wiatru, tym szybciej płynne cząsteczki przechodzą w parę.
• Wpływa również na intensywność parowania ciśnienia atmosferycznego: im jest on niższy, tym szybciej cząsteczki przemieszczają się z jednego stanu do drugiego.

Kondensacja i desublimacja

Po przejściu w parę molekuły nie zatrzymują się. W nowym stanie agregacji zaczynają kolidować z cząsteczkami powietrza. Z tego powodu mogą czasami powrócić do stanu ciekłego (kondensacja) lub stałego (desublimacja).

Kiedy procesy parowania i kondensacji (desublimacja) są sobie równoważne, nazywa się to równowagą dynamiczną. Jeżeli substancja w stanie gazowym znajduje się w równowadze dynamicznej z cieczą o podobnym składzie, nazywana jest parą nasyconą.

Odparowanie i człowiek

Biorąc pod uwagę różne przykłady parowania, nie można nie wspomnieć o wpływie tego procesu na organizm ludzki.

Jak wiadomo, w temperaturze ciała wynoszącej 42,2 ° C białko we krwi człowieka koaguluje, co prowadzi do śmierci. Ciało ludzkie może się nagrzewać nie tylko z powodu infekcji, ale także podczas wykonywania pracy fizycznej, uprawiania sportu lub przebywania w gorącym pomieszczeniu.

Ciało udaje się utrzymać temperaturę akceptowalną dla normalnej aktywności życiowej dzięki systemowi samoczynnego chłodzenia - poceniu się. Jeśli temperatura ciała wzrasta, pot jest uwalniany przez pory skóry, a następnie następuje parowanie. Proces ten pomaga "spalić" nadmiar energii i pomaga ochłodzić organizm i znormalizować jego temperaturę.

Przy okazji, dlatego nie powinieneś bezwarunkowo wierzyć w reklamy, które oferują pot jako główną katastrofę współczesnego społeczeństwa i próbują sprzedawać wszelkiego rodzaju substancje naiwnym klientom, aby się go pozbyć. Niemożliwe jest zmniejszenie pocenia się ciała bez zakłócania jego normalnej pracy, a dobry dezodorant może jedynie maskować nieprzyjemny zapach potu. Dlatego stosując antyperspiranty, różne proszki i proszki, możesz spowodować nieodwracalną szkodę dla ciała. Ostatecznie substancje te zatykają pory lub zwężają kanały wydalnicze gruczołów potowych, a zatem pozbawiają organizm możliwości kontrolowania jego temperatury. W przypadkach, w których stosowanie antyperspirantów jest nadal konieczne, należy najpierw skonsultować się z lekarzem.

Rola parowania w życiu roślin

Jak wiecie, nie tylko człowiek ma 70% wody, ale także rośliny, a niektóre jak rzodkiewka i 90%. Dlatego też ważne jest dla nich parowanie.

Woda jest jednym z głównych źródeł korzystnych (i szkodliwych) substancji w organizmie. Jednak aby te substancje mogły zostać wchłonięte, światło słoneczne jest konieczne. To tylko w upalne dni słońce może nie tylko ogrzać roślinę, ale także przegrzać, a tym samym ją zniszczyć.

Aby tego uniknąć, przedstawiciele flory są w stanie się ochłodzić (podobnie jak w ludzkim procesie pocenia się). Innymi słowy, gdy przegrzane, rośliny wyparowują wodę, a tym samym chłodzą. Dlatego podlewanie ogrodów i sadów poświęca się tak wiele uwagi w lecie.

Jak stosować parowanie w przemyśle iw życiu codziennym

Dla przemysłu chemicznego i spożywczego parowanie jest niezbędnym procesem. Jak wspomniano powyżej, pomaga nie tylko w odwodnieniu wielu produktów (odparowanie wilgoci z nich), co zwiększa ich trwałość; ale pomaga także w wytwarzaniu idealnych produktów dietetycznych (mniejszej wagi i kalorii, z wyższą zawartością składników odżywczych).

Ponadto do oczyszczania różnych substancji stosuje się odparowanie (zwłaszcza sublimację).

Innym obszarem zastosowania jest klimatyzacja.

Nie zapomnij o medycynie. Wszakże proces wdychania (inhalacja nasycona parą preparaty medyczne) również opiera się na procesie parowania.

Niebezpieczne opary

Jednak, jak w przypadku każdego procesu, ma swoje negatywne strony. Wszakże nie tylko użyteczne substancje, ale także śmiertelne, mogą zostać zamienione w parę i wdychane przez ludzi i zwierzęta. A najsmutniejsze jest to, że są niewidoczne, co oznacza, że ​​osoba nie zawsze wie, że był narażony na toksynę. Dlatego powinieneś unikać bycia bez masek ochronnych i garniturów w fabrykach i zakładach pracy z substancjami niebezpiecznymi.

Niestety szkodliwe opary można również znaleźć w domu. Wszakże jeśli meble, tapeta, linoleum lub inne przedmioty są wykonane z tanich materiałów z naruszeniem technologii, są w stanie uwolnić toksyny do powietrza, które stopniowo "zatruwają" swoich właścicieli. Dlatego przy zakupie jakiejkolwiek rzeczy powinieneś spojrzeć na certyfikat jakości materiałów, z których jest wykonany.