Наша наука про кожен день

коли

Природа щохвилини дивує нас безліччю явищ, що викликають нашу цікавість. Наша повсякденна наука - це простір, в якому Анхель Родрігес Лозано заохочує нас озирнутися навколо себе і відкрити повсякденні явища, що мають пояснення у світлі науки.

Повітря краще, ніж сонце, коли сушите одяг на лінії, хоча краще, якщо є обидва. Мокрий одяг несе велику кількість води, і процес сушіння відбувається просто за рахунок випаровування води і виходу з неї одягу. Отже, щоб повністю зрозуміти, що відбувається, ви повинні зрозуміти явище випаровування.

Ми постійно перевіряємо це, якщо забули накрити пляшку одеколоном, спостерігаємо, що він залишається порожнім через кілька днів; дощова вода, яка падає на асфальт, зникає, як тільки припиняється дощ, і якщо ми покладемо воду в посуд, рано чи пізно вона висохне. Ці явища говорять нам про те, що рідини загалом мають тенденцію перетворюватися на газ, і це процес, який відбувається при будь-якій температурі. Коли ми нагріваємо воду до кипіння, відбувається те, що вся вода в ємності намагається одночасно перетворитися на пару і тому всередині рідини утворюються бульбашки. Нижче температури кипіння лише молекули, що знаходяться на поверхні рідини, можуть виходити і перетворюватися в пари. Процес набагато повільніший, але рано чи пізно він настільки ж ефективний.

Рідка вода складається з молекул, дуже близько один до одного, які рухаються, ковзаючи і стикаючись одна з одною. Натомість газ складається з незалежних молекул, які вільно літають і рухаються в космосі зі значною швидкістю. На поверхні рідини в результаті безперервних зіткнень частина молекул, розташованих на поверхні, набуває достатньої швидкості, щоб вийти з неї і виділитися у формі пари.
Всі молекули, що виходять з рідини, змішуються з повітрям і утворюють своєрідну хмару пари поруч із поверхнею. Якщо ці молекули не видалити, їх кількість збільшується настільки, що деякі з них, потрапляючи на поверхню води, знову потрапляють у рідину. Отже, з часом між водою та парою над нею виникає рівновага, оскільки стільки молекул витікає, скільки повертається. Звичайно, якщо площа поверхні збільшується, як це відбувається при проливанні води з посуду, для встановлення цього балансу потрібно більше пари, з іншого боку, якщо ми утримуємо рідину в пляшці з вузьким горлом, потрібно зовсім небагато.

Дуже простий спосіб порушити рівновагу між рідиною та хмарою пари - це усунення водяної пари, як? Дуже простий за допомогою потоку повітря. Повітря несе з собою водяну пару, перешкоджає повторному втіленню молекул у рідину, і рідина намагається відновити рівновагу, дозволяючи більшій кількості молекул виходити з неї, збільшуючи випаровування.

Що відбувається при підвішуванні мокрого одягу? З одного боку, вода розподіляється, просочуючи волокна тканини і пропонуючи величезну поверхню контакту з повітрям. Ця надмірна поверхня використовується великою кількістю молекул для виходу, збільшуючи випаровування. Потім вітер посилює процес, найменший порив повітря несе пару і спонукає нові молекули вирватися з мокрого одягу, щоб зайняти їх місце. Процес повторюється знову і знову, і одяг дуже швидко висихає.

Якщо вітер спокійний, баланс між рідкою водою і парою встановлюється, а процес сушіння відбувається повільніше. Сонце може допомогти ситуації, оскільки воно нагріває одяг та воду, яку вони містять. З нагріванням молекули води отримують більше енергії для виходу, і, коли гаряче повітря піднімається, утворюється висхідний струм повітря, який несе пару, сприяючи висиханню. Однак процес йде повільніше.

Додатковий ефект полягає в наступному: коли вода випаровується, це тому, що вона втрачає найшвидші молекули і залишається з найповільнішими, це означає, що рідина втрачає енергію і охолоджується. Цей ефект легко побачити: якщо ми змочимо руки, а потім дмемо на мокру шкіру, нам стає холодно. Чим холодніша вода, тим менше вона випаровується, отже, тепло Сонця сприяє підвищенню температури та випаровуванню, а вітер посилює ефект сушіння.