نظرة عامة حول مفهومي الغليان والتبخر

يُعرَّف الغليان (بالإنجليزية: Boiling) بأنه مرحلة انتقال المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، وعادة ما يحدث عند تسخين السائل إلى نقطة الغليان، وهي درجة الحرارة التي يكون عندها ضغط بخار السائل هو نفسه الضغط الخارجي المؤثر على سطحه، ويُعرَّف التبخر (بالإنجليزية: Evaporation) بأنه عملية طبيعية تحدث عندما يتغير شكل السائل إلى الشكل الغازي، وذلك بسبب الزيادة في الضغط أو الزيادة في درجة الحرارة.[١][٢]

ما الفرق بين الغليان والتبخر؟

يكمن الفرق بين الغليان والتبخر في عدة نقاط، وهي كالآتي:[٣]

  • السرعة: إذ إن عملية الغليان تحدث بشكل أسرع من عملية التبخر.
  • درجة الحرارة المطلوبة لحدوث العملية: تحدث عملية التبخر عندما ترتفع درجة حرارة السائل إلى أي درجة حرارة أعلى من درجة التجمد، إلا أن عملية الغليان تحدث عندما يصل السائل إلى درجة حرارة معينة، والتي تسمى نقطة الغليان، ومن الجدير بالذكر بأن درجة غليان الماء عند مستوى سطح البحر تساوي 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت).
  • الفقاعات: في عملية التبخر لا يتم تكوين الفقاعات، فعندما يتبخر السائل تترك الجزيئات الفردية السائل، وتصبح جزءًا من الهواء، وفي عملية الغليان يتحول السائل إلى غاز بسرعة كبيرة بحيث تتكون فقاعات من بخار السائل.
  • موقع التحول إلى غاز: تتشكل الفقاعات في قاع الإناء ثم من أطرافه، وعند الوصول إلى ردة الغليان تتشكل الفقاعات في جميع أنحاء الجزء الأكبر من السائل، أما عملية التبخر، فإنها تحدث على سطح السائل فقط، ولا تحدث في باقي أجزاء السائل.
  • مصدر الطاقة: عادة ما يتطلب الغليان مصدرًا خارجيًا للطاقة ليحدث، أما عملية التبخر، فستخدم الطاقة الموجودة أصلًا في السائل، إذ إن التبخر عملية طبيعية بعكس الغليان الذي يعد عملية غير طبيعية فهو بحاجة إلى مصدر تسخين.
  • درجة حرارة السائل: أثناء عملية غليان السائل تبقى درجة حرارته ثابتة عند نقطة الغليان، بينما تؤدي عملية التبخر إلى خفض درجة حرارة سطح السائل.


العوامل المؤثرة في درجة الغليان

تتأثر درجة الغليان بالعديد من العوامل، ومنها:[٤]

  • الضغط الجوي: تتغير نقطة غليان المادة وفقًا لمقدار الضغط المحيط بها، إذ إن الضغط الرتبف يرفع نقطة الغليان، بينما الضغط المنخفض يخفض نقطة الغليان.
  • الشوائب: إن وجود الشوائب في المادة النقية يؤدي إلى زيادة درجة غليانها، ولهذا تُستخدم درجة غليان المركب كخاصية مرجعية لتحديد شكله النقي.


العوامل المؤثرة في عملية التبخر

تعتمد عملية التبخر على العديد من العوامل، ومنها:[٤]

  • مساحة السطح: تعد عملية التبخر ظاهرة سطحية، وذلك يعني بأن زيادة مساحة السطح تؤدي إلى زيادة معدل التبخر.
  • درجة الحرارة: مع زيادة درجة الحرارة يحصل عدد أكبر من الجسيمات على طاقة حركية كافية للدخول في حالة البخار.
  • الرطوبة: تعرف الرطوبة بأنها كمية بخار الماء الموجودة في الهواء، ومن الجدير بالذكر بأنه لا يمكن للهواء أن يحمل أكثر من كمية محددة من بخار الماء عند درجة حرارة معينة، فإذا كانت كمية الماء في الهواء مرتفعة بالفعل أو قصوى، فإن معدل التبخر ينخفض، وذلك يوضح بأن العلاقة عكسية بين الرطوبة وكمية التبخر.
  • سرعة الرياح: عند زيادة سرعة الرياح تتحرك جزيئات بخار الماء بعيدًا مع الرياح، مما يقلل من كمية بخار الماء في المحيط، وبالتالي تؤدي زيادة سرعة الرياح إلى زيادة معدل التبخر.

المراجع

  1. "Differences between Evaporation and Boiling", byjus, Retrieved 20/8/2021.
  2. Anne Marie Helmenstine (5/9/2019), "Boiling Definition in Chemistry", ThoughtCo., Retrieved 20/8/2021.
  3. "Q: What’s the difference between evaporation and boiling?", NSTA, Retrieved 20/8/2021. Edited.
  4. ^ أ ب "Difference Between Evaporation and Boiling", Vedantu, 25/6/2020, Retrieved 20/8/2021.