عندما ترى الماء يختفي تدريجيًا من إناء مكشوف، أو تلاحظ أن الأرض تجف بعد المطر، فأنت أمام عملية التبخر. التبخر هو انتقال الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية على شكل بخار ماء، ويحدث من سطح الماء عندما تكتسب بعض الجزيئات طاقة كافية فتغادر السطح وتصعد إلى الهواء. ولا يحتاج الماء إلى الغليان حتى يتبخر؛ فهو يمكن أن يتبخر في الظروف العادية أيضًا.
ما هو التبخر؟
التبخر هو تغير في حالة المادة، حيث يتحول جزء من السائل إلى غاز. وفي حالة الماء، يعني ذلك أن بعض جزيئات الماء الموجودة عند السطح تكتسب حرارة، فتتحرك بسرعة أكبر، ثم تنفصل عن السطح وتنتشر في الهواء على شكل بخار ماء. بمعنى أبسط: الماء لا يختفي، بل يتحول إلى بخار لا نراه بالعين.
كيف تحدث عملية التبخر؟
تحدث عملية التبخر على خطوات بسيطة:
- تسخن الشمس أو الجو المحيط سطح الماء.
- تكتسب جزيئات الماء طاقة حرارية.
- تبدأ بعض الجزيئات بالحركة بسرعة أكبر من غيرها.
- الجزيئات الموجودة قرب السطح، إذا حصلت على طاقة كافية، تغادر الماء وتصعد إلى الهواء على شكل بخار.
إذن سبب التبخر الحقيقي هو أن بعض جزيئات الماء تكتسب طاقة تسمح لها بالانفلات من سطح السائل.
لماذا يتبخر الماء؟
إذا جاء السؤال بصيغة: علل حدوث عملية التبخر، فالإجابة المباشرة هي: يتبخر الماء لأن جزيئاته تكتسب طاقة حرارية من الشمس أو من الهواء المحيط، وعندما تحصل بعض الجزيئات السطحية على طاقة كافية فإنها تنفصل عن الماء وتنتقل إلى الهواء على شكل بخار. هذه هي الفكرة الأساسية التي يحتاجها الطالب أو القارئ في هذا الموضوع.
ما العوامل التي تجعل التبخر أسرع؟
بعد فهم معنى التبخر وكيف يحدث، يكون السؤال الطبيعي التالي: لماذا يتبخر الماء أحيانًا بسرعة وأحيانًا ببطء؟
العوامل الأهم هي:
ارتفاع درجة الحرارة
كلما ارتفعت حرارة الماء أو حرارة الجو، ازدادت حركة الجزيئات، وأصبحت فرصة خروجها من سطح الماء أكبر، لذلك يزيد التبخر.
حركة الهواء أو الرياح
عندما يتحرك الهواء فوق سطح الماء، يبعد بخار الماء المتجمع قرب السطح، ويأتي بدله هواء أقل رطوبة، فيستمر التبخر بسرعة أكبر.
اتساع سطح الماء
الماء المنتشر في صحن واسع يتبخر أسرع من الماء الموجود في كأس ضيق، لأن مساحة السطح المعرضة للهواء تكون أكبر.
انخفاض رطوبة الهواء
إذا كان الهواء جافًا، يتبخر الماء بسرعة أكبر. أما إذا كان الهواء رطبًا أصلًا، فإن التبخر يتباطأ.
هل التبخر تغير فيزيائي أم كيميائي؟
التبخر تغير فيزيائي وليس تغيرًا كيميائيًا. والسبب أن الماء يبقى ماءً، لكن حالته فقط تتغير من سائل إلى غاز. لم تتغير مادته نفسها، ولم تتكوّن مادة جديدة. لذلك إذا سُئلت: التبخر خاصية فيزيائية أم كيميائية؟ فالجواب الصحيح هو: هو تغير فيزيائي.
ما الفرق بين التبخر والغليان؟
هذا سؤال يختلط على كثير من الطلاب، والفرق بينهما بسيط:
التبخر
- يحدث من سطح السائل فقط.
- يمكن أن يحدث عند درجات حرارة مختلفة.
- يحدث ببطء نسبيًا.
الغليان
- يحدث في جميع أجزاء السائل.
- يبدأ عندما يصل السائل إلى درجة الغليان.
- يكون أوضح وأسرع، وتظهر فيه الفقاعات.
إذن: كل غليان يتضمن تحول السائل إلى غاز، لكن التبخر لا يحتاج إلى غليان.
كيف نرى التبخر في حياتنا اليومية؟
فهم الأمثلة اليومية يجعل الفكرة أوضح بكثير. من أمثلة التبخر:
- جفاف الملابس بعد نشرها.
- نقص الماء من وعاء مكشوف مع الوقت.
- جفاف الشارع بعد المطر.
- تبخر جزء من مياه البحار والأنهار والبحيرات بفعل حرارة الشمس.
هذه الأمثلة تساعد القارئ على ربط المصطلح العلمي بما يراه حوله كل يوم.
تبخر الماء في الطبيعة
في الطبيعة، تسخن الشمس سطح البحار والأنهار والبحيرات، فتكتسب بعض جزيئات الماء طاقة كافية وتتصاعد إلى الهواء على شكل بخار ماء.
وهذه خطوة أساسية من خطوات حركة الماء في الطبيعة، لأن بخار الماء يمكن أن يتكاثف لاحقًا ويشارك في تكوّن السحب. لكن المهم هنا أن نفهم أن التبخر نفسه يبدأ من سطح الماء عندما تكتسب الجزيئات طاقة وتغادر السائل.
الخلاصة
التبخر هو تحول الماء من سائل إلى بخار من سطح الماء، ويحدث عندما تكتسب بعض الجزيئات طاقة حرارية كافية فتغادر السطح إلى الهواء. ويزداد التبخر مع الحرارة والرياح واتساع السطح وجفاف الهواء، وهو تغير فيزيائي لا كيميائي. إذا فهمت هذه الفكرة الأساسية، فقد أصبحت تملك الجواب الحقيقي عن: ما هو التبخر؟ وكيف تحدث عملية التبخر؟