بحث عن التكاثف وكيفية حدوثه

نظرة عامة حول عملية التكاثف

يمكن تعريف عملية التكاثف (بالإنجليزية: Condensation) بأنّها العملية التي تتحول فيها المادة من الحالة الغازية إلى السائلة أو تلك التي يتحول فيها بخار الماء إلى ماء سائل، وهي عكس عملية التبخر (بالإنجليزية: Evaporation) التي يتحول فيها الماء السائل إلى بخار، وتحدث هذه العملية بطريقتين هما: إما تبريد الهواء إلى نقطة الندى (بالإنجليزية: Dew Point)، أو عندما يصبح مشبعاً ببخار الماء لدرجة كبيرة بحيث لا يمكنه استيعاب المزيد منه، وبشكل عام يمكن تعريف نقطة الندى بأنها درجة الحرارة التي يحدث عندها التكاثف،^[١] ويجدر بالذكر هنا أن التكاثف يكون أكثر وضوحاً عند وجود فرق أو اختلاف كبير في درجات الحرارة بين الجسم والغلاف الجوي المحيط به.^[٢]

كيفية حدوث التكاثف

تتكون جميع المواد ومنها الماء من جزيئات، وعندما تكون تلك المواد في الحالة الغازية فإن هذه الجزيئات تكون نشطة، وسريعة الحركة، وبعيدة عن بعضها، لذلك وعندما يواجه بخار المادة درجات حرارة أكثر برودة فإنّ هذه الجزيئات تصبح أبطأ، وأقل نشاطاً، كما تقترب من بعضها البعض، وعند وصولها إلى مستوى طاقة العتبة فإن البخار عندها يتحوّل إلى سائل.^[٣]

أمثلة من حياتنا على عملية التكاثف

تصل درجات حرارة الهواء إلى نقطة الندى عادة أو تنخفض إلى ما دونها بشكل طبيعي، وغالبًا يحدث ذلك في الليل، لذلك يمكنك ملاحظة اكتساء المروج، والسيارات صباحاً بقطرات من الماء بسبب حدوث عملية التكاثف ليلاً فيما يُعرف بظاهرة الندى.^[١]

من الأمثلة على التكاثف أيضاً هو وجود قطرات من الماء على السطح الخارجي لعلب الصودا، أو أكواب الماء البارد في الأجواء الحارة؛ فعند اصطدام الهواء الدافئ بالسطح البارد للكوب فإنه يصل إلى نقطة الندى ويتكاثف عليه.^[١]

تفسّر ظاهرة التكاثف أيضاً سبب ارتفاع رطوبة المناخ الحار مقارنة بالمناخ البارد، إذ يمكن للهواء البارد أن يضم كميات أقل من بخار الماء مقارنة بالهواء الدافئ، لذلك يبقى بخار الماء في الهواء الدافئ بدلاً من يتكاثف ليتحول إلى مطر، وهو ما يفسّر هطول الأمطار في المناخات الباردة؛ لأن بخار الماء يتكاثف عند برودة الهواء بسهولة أكبر.^[١]

من الأمثلة على التكاثف أيضاً هو وجود الضباب على زجاج السيارة بسبب احتواء الهواء داخلها على بخار ماء من التنفس وغيره، لذلك فإنه وعند وجود الكثير من بخار الماء في الهواء، وبرودة زجاج السيارة الأمامي والنوافذ فإنّ بخار الماء سيبدأ بالتكاثف عليه من الداخل مكوّنة طبقة من الضباب عليه.^[٣]

يعود السبب وراء ظهور النفس على شكل ضباب خارج من الفم في درجات الحرارة المنخفضة جداً أيضاً إلى ظاهرة التكاثف؛ فعند برودة الهواء المحيط بالجسم، وخروج بخار الماء الناتج عن عملية التنفس من الفم فإن قطرات بخار الماء هذه تتكاثف متحولة إلى قطرات ماء كبيرة سائلة دون الحاجة إلى وجود سطح لتتكاثف عليه، لتظهر على شكل ضباب خارج من الفم.^[٣]