Нашата наука за всеки ден

закачам

Природата ни изненадва всеки момент с множество явления, които предизвикват любопитството ни. Нашата ежедневна наука е пространство, в което Анхел Родригес Лозано ни насърчава да се огледаме и да открием ежедневни явления, които имат обяснение в светлината на науката.

Въздухът е по-добър от слънцето при сушене на дрехи по линията, макар и по-добре, ако има и двете. Мокрите дрехи носят голямо количество вода и процесът на сушене се дължи просто на изпаряването и оставянето на дрехите. Така че, за да разберете напълно какво се случва, трябва да разберете явлението изпаряване.

Непрекъснато го проверяваме, ако забравим да покрием бутилка одеколон, забелязваме, че той остава празен след няколко дни; дъждовната вода, която пада върху асфалта, изчезва веднага щом спре да вали и ако сложим вода в чиния, рано или късно тя изсъхва. Тези явления ни казват, че течностите като цяло са склонни да се превръщат в газ и това е процес, който протича при всяка температура. Когато загреем вода до кипене, това, което се случва, е, че цялата вода в контейнера се опитва да се превърне едновременно в пара и поради това вътре в течността се образуват мехурчета. Под температурата на кипене само молекулите, които са разположени на повърхността на течността, могат да излязат и да станат пари. Процесът е много по-бавен, но рано или късно е също толкова ефективен.

Течната вода се състои от молекули, много близо една до друга, които се движат чрез плъзгане и сблъскване помежду си. От друга страна, газът е съставен от независими молекули, които летят свободно и се движат в пространството със значителни скорости. На повърхността на течността, в резултат на непрекъснати сблъсъци, някои от молекулите, разположени на повърхността, придобиват достатъчна скорост, за да излязат от нея и да се освободят под формата на пара.
Всички молекули, които излизат от течността, се смесват с въздуха и образуват своеобразен облак от пари до повърхността. Ако тези молекули не бъдат отстранени, броят им се увеличава толкова много, че някои от тях, когато се сблъскат с повърхността на водата, отново се улавят от течността. Така че с течение на времето има равновесие между водата и парите над нея, тъй като толкова много молекули избягват, колкото се връщат. Разбира се, ако повърхността се увеличи, както се случва при разливане на водата от съда, е необходима повече пара, за да се установи този баланс, от друга страна, ако държим течността в бутилка с тесен отвор, това отнема много малко.

Много лесен начин за нарушаване на баланса между течността и облака от пари е премахването на водната пара, как? Много лесно, с въздушна струя. Въздухът носи водната пара със себе си, предотвратява повторното включване на молекулите в течността и течността се опитва да възстанови равновесието, като позволява на повече молекули да излязат от него, увеличавайки изпарението.

Какво се случва при окачване на мокрите дрехи? От една страна водата се разпределя, напоявайки влакната на тъканта и предлагайки огромна контактна повърхност с въздуха. Тази излишна повърхност се използва от голям брой молекули, за да избяга, увеличавайки изпарението. След това вятърът засилва процеса, най-малкият порив на въздух носи парата и насърчава нови молекули да избягат от мокрите дрехи, за да заемат мястото им. Процесът се повтаря отново и отново и дрехите изсъхват много бързо.

Ако вятърът е спокоен, балансът между течна вода и пара се установява и процесът на сушене е по-бавен. Слънцето може да помогне на ситуацията, защото загрява дрехите и водата, която те съдържат. С топлината водните молекули имат повече енергия за излизане и, когато горещият въздух се издига нагоре, се получава възходящ въздушен поток, който пренася парата, благоприятствайки изсушаването. Процесът обаче е по-бавен.

Допълнителен ефект е следният: когато водата се изпарява, това е така, защото тя губи най-бързите молекули и остава с най-бавните, което означава, че течността губи енергия и се охлажда. Този ефект се вижда лесно: ако намокрим ръцете си и след това духаме върху мокра кожа, ни е студено. Колкото по-студена е водата, толкова по-малко се изпарява, следователно топлината на Слънцето благоприятства повишаването на температурата и изпарението, а вятърът засилва ефекта на изсушаване.