يتم تعريف بخار الماء على أنها الحالة الغازية الطبيعية للماء. وينتج هذا البخار إما عن طريق تبخر الماء بفعل الضغط أو الحرارة، أو عن طريق تبخر المياه الموجودة في البحار والحيطات. وخلال سطور مقال اليوم سوف نقوم بالإجابة على السؤال كيف يكون بخار الماء المتصاعد، كما أننا سنذكر لك بعض المعلومات المهمة الأخرى عن بخار الماء. تابع معنا القراءة في حال كنت ترغب بمعرفة المزيد من التفاصيل عن هذا الموضوع.
ما هو بخار الماء
كما ذكرنا لك في مطلع المقال، يتم تعريف بخار الماء على أنه الحالة الغازية الطبيعية للماء، وذلك في الشروط النظامية. وبشكل عام، وبغض النظر عن الشروط الفيزيائية المصاحبة لهذا البخار، فإنه يكون عديم اللون. أما بالنسبة لوزنه، فإنه أخف من الهواء، ولهذا فإنه يساعد على حدوث بعض الظواهر الطبيعية المختلفة. ومن أبرز هذه الظواهر هي ظاهرة الحمل الحراري، والتي تنص على أن الهواء الساخن (بخار الماء) يصعد إلى الأعلى، في حين ينخفض الهواء البارد إلى الأسفل.
كيف يتشكل بخار الماء
تحت الشروط النظامية وفي الحلة الطبيعية، يتشكل بخار الماء نتيجة تبخر المياه تحت الحرارة أو الضغط. ومن ثم يتنقل هذا البخار عن طريق الهواء، لكونه يمتلك وزناً أقل من وزن الهواء. وأخيراً، يزول هذا البخار، أي يتحول إلى ماء مرة أخرى، عن طريق ظاهرة التكثف. وعادة ما يكون الشكل المتكثف من بخار الماء مرئياً للعين البشرية، لأنه يحتوي على قطرات من الماء. ويمكن أن تلاحظ هذه الظاهرة في حال قمت بالنظر إلى الضباب أو السحاب.
ما هو التبخر
يتم تعريف التبخر في الفيزياء على أنه واحدة من العمليات الفيزيائية التي تنتقل فيها ذرات المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. وفي بعض الأحيان، يمكن أن تنتقل ذرات بعض المواد من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية بشكل مباشر، دون المرور بالحالة السائلة. وبشكل عام، تحدث عملية التبخر على سطح السوائل أو المواد، وذلك نتيجةً لتعرض هذه السوائل أو المواد إلى الحرارة، أو نتجة غليان السوائل. ويتم قياس سرعة تبخر السوائل والمواد عن طريق ما يعرف فيزيائياً باسم نسبة التطايرية للمادة. أي أنه كلما كانت نسبة تطاير المادة أعلى، كلما تبخرت هذه المادة بشكل أسرع.
كيف يحدث التبخر
لكي تتمكن من فهم عملية التبخر بشكل صحيح، اتبع الخطوات التالية التي تحدث عند التبخر:
- إن جزيئات السائل بغض النظر عن نوعه في حالة دائمة من الحركة، ولهذا فإنها تتصادم وترتطم ببعضها على الدوام
- ونتيجة هذه التصادمات، تقوم هذه الجزيئيات بتطبيق قوى عكسية على بعضها، ومن ثم تتبادل الطاقة فيما بينها
- حيث يتم تبادل الطاقة، أي اكتساب الطاقة أو خسارتها، بناءً على كيفية التصادم أو الارتطام بشكل أساسي
- وبشكل عام، لا تمتلك جزيئات السائل طاقة كافية تجعلها قادرة على فك الرباط بينها وبين الجزيئات الأخرى
- أي أن هذه الجزيئات ستبقى على حالتها، وهي الحالة السائلة
- ولكن في حال تعرض السائل إلى الضغط أو الحرارة، فإن هذه الجزيئات ستكتسب كمية كافية من الطاقة لإفلات الرباط بينها وبين الجزيئات الأخرى
- بالتالي فإنها تتحرر من جزئيات الماء الأخرى، وستنتقل في الهواء على شكل جزيئة بخار
- وفي حال تم تبخر عدد كاف من الجزئيات، يمكننا أن نقول بأن السائل يتبخر
ما الفرق بين التبخر والغليان
يختلف التبخر عن الغليان في الفيزياء بأن التبخر يحدث في الطبقات السطحية للسائل أو المادة فقط. في حين يحدث الغليان على كامل كتلة السائل أو المادة في نفس الوقت. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب الماء على سبيل المثال درجة حرارة 100 مئوية لكي يغلي، في حين أنه يتبخر في درجة حرارة الغرفة العادية، ولكن بكميات قليلة.
ما هو التكثيف
أما بالنسبة لظاهرة التكثيف، فإنها عملية تحويل جزئيات المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. وتحدث هذه العملية عادة بعد عملية التبخر، ولكن يمكن أن تتحول المواد الغازية بشكلها الطبيعي إلى سوائل نتيجة هذه الظاهرة. وبشكل عام، ترتبط وتيرة التكثيف بناءً على قيمة ثابتة لكل مادة أو لكل غاز، وغالباً ما تكون هذه النقطة نفسها هي نقطة التبخر بالنسبة لأغلب السوائل، مثل الماء.
كيف يكون بخار الماء المتصاعد
لكي تتمكن من فهم الإجابة على السؤال كيف يكون بخار الماء المتصاعد، يجب عليك أولاً أن تأخذ فكرة عن التبخر والتكثيف. ولهذا قمنا بالتحدث عن هذه الظواهر الفيزيائية في الفقرات السابقة. أما لكي نجيب على السؤال، فإن المياه الموجود في البحار والمحيطات تتبخر نتيجة تعرضها الدائم للحرارة، التي تأتي من أشعة الشمس. ومن ثم ينتقل هذا البخار إلى طبقات الجو العليا، بحسب ظاهر الحمل الحراري التي تحدثنا عنها سابقاً.
وبما أن درجات الحرارة في الطبقات العليا باردة، وبسبب اختلاف الظغط أيضاً، يتكثف هذا البخار، أي أنه يتحول إلى غيوم أو سحاب. ومن ثم يتحول يتحول البخار مرة أخرى إلى مياه، التي تنتقل إلى البحار أو الأرض مجدداً عن طريق الإمطار. وهذا ما يعرف باسم دورة المياه، أي أن المياه ينتقل من شكل إلى آخر، ومن ثم يعود إلى الأرض على شكل مياه مرة أخرى.
ما هي دورة الماء
لا يمكن تحديد نقطة البداية التي تنتطلق منها دورة المياه، ولكن غالباً ما يتم اعتبار المحيطات النقطة الأولى لهذه الدورة. أما العوامل الأساسية التي تدخل في هذه الدورة، فهي مياه البحار والحيطات، بالإضافة طبعاً إلى الشمس والأشعة التي تنتج عنها. حيث تبدأ هذه الدورة عن طريق تبخر الماء الموجود على سط البحار والمحيطات، بفضل الضغط الجوي والحرارة القادمة من أشعة الشمس. ومن ثم ينتقل بخار الماء إلى الطبقات العليا، بفعل تيارات الهواء وبعض الظواهر الطبيعية. بعد ذلك يتكاثف هذا البخار هناك ليشكل السحاب أو الغيوم. التي تقوم بإرجاع المياه مرة أخرى إلى الأرض على شكل أمطار وثلوج، وذلك في حال توفر الشروط والظروف المناسبة.
ما هي أهمية دورة المياه
بعد أن قمنا بالإجابة على السؤال كيف يكون بخار الماء المتصاعد، ربما يخطر في بالك أن تسأل ما هي أهمية تحول الماء من شكل إلى آخر على الدوام. وفي الواقع، تعتبر دورة المياه عملية طبيعية مهمة جداً لكوكب الأرض، وللحياة الموجود عليه. حيث تعمل هذه الدورة على تغيير المناخ، عن طريق ما يعرف باسم الدورة الهيدرولوجية، أو دورة المياه. بالتالي فإنها تهيأ الظروف المناسبة لنمو النباتات، التي تعتمد عليها الحيوانات، والتي نعتمد عليها نحن البشر أيضاً. بالإضافة إلى ذلك، تساعد هذه الدورة بشكل عام في عمل الأنهار والبحار والمحيطات.
إلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية المقال. حيث قمنا فيه بالإحابة على السؤال كيف يكون بخار الماء المتصاعد، وذكرنا لك أهمية هذه الظاهرة. لا تنسى أن تقوم بزيارة موقعنا بشكل مستمر، لتقرأ المزيد من المقالات الممتعة.
اقرأ المزيد من موقعنا: