جوش در مقابل تبخیر
جوش و تبخیر خواص فیزیکی یک جسم هستند و مفاهیمی هستند که اغلب در زندگی روزمره و در مطالعه فیزیک مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری از مردم جوش و تبخیر را یکسان می دانند در حالی که تفاوت های اساسی بین این دو عبارت وجود دارد و این مقاله قصد دارد تمایز واضحی بین این دو قائل شود. هر مایعی یک نقطه جوش دارد که برای مایعات مختلف متفاوت است.
نقطه جوش
نقطه جوش یک ماده مایع دمایی است که در آن فشار بخار مایع با فشار خارجی مایع برابر است.این دمایی است که در آن فشار بخار مایع می‌تواند بر فشار اتمسفر غلبه کند و حباب‌هایی در مایع ایجاد می‌شود.
برای درک نقطه جوش، باید کمی در مورد فشار بخار صحبت کنیم. این نشان دهنده میزان تبخیر مایع است. همه مایعات تمایل به تبخیر به شکل گاز دارند. ذرات یا مولکول های یک مایع تمایل به فرار از سطح مایع دارند. مایعاتی که فشار بخار بالاتری دارند به سرعت تبخیر می شوند و به عنوان فرار شناخته می شوند. نمونه خوبی از چنین مایعی بنزین است.
در نقطه جوش، که دمایی است که در آن مایع شروع به جوشیدن می کند، دمایی است که در آن این فشار بخار برابر با فشار اتمسفر است که به مولکول های مایع اجازه می دهد تا به سرعت تبخیر شوند (یا فرار کنند) به جو.
با اعمال گرما به آب، فشار بخار آن شروع به افزایش می کند. به محض اینکه این فشار بخار با فشار اتمسفر برابر شود شروع به جوشیدن می کند.
تبخیر
فرآیندی است که طی آن مولکول های یک مایع به طور خود به خود گازی می شوند، بدون اینکه حرارت به مایع اعمال شود. به طور کلی می توان آن را به عنوان ناپدید شدن تدریجی مایع در هنگام قرار گرفتن در جو مشاهده کرد. اصلا چرا تبخیر اتفاق می افتد؟ پاسخ به این معما در این واقعیت نهفته است که مولکول های یک مایع در یک حرکت تصادفی ثابت هستند و همچنان با یکدیگر برخورد می کنند. معمولاً مولکول‌ها انرژی کافی برای فرار از سطح مایع را ندارند، اما این برخورد انرژی را به برخی از مولکول‌ها بیشتر از بقیه منتقل می‌کند و اگر این مولکول‌ها نزدیک سطح مایع باشند، ممکن است در واقع پرواز کنند و گازی شود این به عنوان تبخیر شناخته می شود.
بنابراین تبخیر نوعی جوشاندن بدون اعمال حرارت است. اما اگر مایع در یک ظرف در بسته نگهداری شود، مولکول های تبخیر شده در داخل ظرف باقی می مانند و در نهایت هوای ظرف را اشباع می کنند.سپس مرحله ای از تعادل فرا می رسد و سرعت تبخیر برابر با تراکم بخار به حالت مایع می شود. بنابراین هیچ از دست دادن مایع وجود ندارد.
خلاصه
• تبخیر و جوشاندن فرآیندهای مشابهی هستند.
• تبخیر بدون جوش انجام می شود، به این معنی که در دماهای پایین تر رخ می دهد.
• تبخیر در سطح مایع رخ می دهد، در حالی که جوشش از ته مایع شروع می شود.
• خشک کردن لباس در آفتاب نمونه خوبی از تبخیر است در حالی که جوشاندن معمولاً هنگام تهیه چای یا قهوه دیده می شود.
