تبخیر و میعان
صبح باران آمده است، و کوفی سر راه مدرسه چاله‌ی بزرگی از آب می‌بیند. بعدازظهر آفتاب درآمده و از چاله خبری نیست. هیچ‌کس آن را تمیز نکرده. آبش کجا رفت؟
از مایع به گاز: تبخیر
آبِ چاله به گاز تبدیل شد و به هوا رفت. به این که مایعی آرام‌آرام، از سطحش، به گاز تبدیل شود بخار شدن یا تبخیر (evaporating) می‌گویند. به آب در حالت گاز بخار آب (water vapour) می‌گویند، و بخار آب نامرئی است: دیده نمی‌شود، اما هوای دور و بر ما همیشه کمی از آن را در خود دارد.
تبخیر در هر دمایی رخ می‌دهد، حتی در روزی سرد. اما وقتی هوا گرم باشد، باد بوزد و آب پهن و نازک پخش شده باشد، تندتر انجام می‌شود. برای همین رختی که روی بند پهن شده، در روزی گرم و بادی زودتر از همه خشک می‌شود، و حوله‌ی خیسی که گوشه‌ای مچاله افتاده تا ساعت‌ها خیس می‌ماند.
گرم کردن بیشتر: جوشیدن
در درس «ذوب و انجماد» دیدیم که یخ در صفر درجه ذوب می‌شود. حالا اگر آب را در قابلمه‌ای روی اجاق باز هم گرم کنید، در ۱۰۰ درجه‌ی سلسیوس اتفاق تازه‌ای می‌افتد. درون آب حباب‌هایی درست می‌شود، بالا می‌آید و می‌ترکد. آب دارد می‌جوشد (boiling): از همه‌جای درونش به گاز تبدیل می‌شود، نه فقط از سطحش. به دمایی که مایع در آن می‌جوشد نقطه‌ی جوش (boiling point) می‌گویند. نقطه‌ی جوش آب در کنار دریا ۱۰۰ درجه است. بالای کوهی بلند، که هوا فشار کمتری می‌آورد، آب در دمای کمتری می‌جوشد.
حباب‌های آب در حال جوش هوا نیستند. حباب‌های بخار آب‌اند.
اگر از نزدیک به قابلمه‌ای که می‌جوشد نگاه کنید، درست بالای آب و زیر ابر سفید، فاصله‌ای شفاف می‌بینید. آن فاصله‌ی شفاف بخار آب است، که دیده نمی‌شود. ابر سفید چیز دیگری است: قطره‌های ریز آب مایع، که وقتی بخار آب به هوای خنک‌تر رسید و دوباره مایع شد، درست شدند.
از گاز به مایع: میعان
وقتی بخار آب دوباره به آب مایع تبدیل شود، به آن میعان (condensing) می‌گویند. میعان وقتی رخ می‌دهد که بخار آب به چیزی سرد بخورد.
در روزی گرم، نوشیدنی سردی از یخچال بیرون بیاورید. کمی بعد بیرونِ لیوان پر از قطره می‌شود. آب از شیشه نشت نکرده است. هوای دور لیوان بخار آب دارد، و وقتی این بخار به شیشه‌ی سرد می‌خورد، به قطره‌های آب تبدیل می‌شود. بخاری که بعد از دوش آب گرم روی آینه‌ی حمام می‌نشیند، و قطره‌هایی که صبحِ سرد روی شیشه‌ی ماشین است، هم میعان‌اند.
تصویر: شبنم هنگامِ طلوعِ آفتاب (تصویرسازی). شبنم هم میعان است: در شبِ صاف چمن سرد می‌شود و بخارِ آبِ هوا روی آن قطره می‌شود.
در خانه امتحان کنید
- مقدار کمی آب، به یک اندازه، در دو بشقاب بریزید. یکی را جایی گرم و آفتابی بگذارید و دیگری را جایی خنک و سایه.
- هر یک ساعت نگاهشان کنید. کدام زودتر خشک می‌شود؟
- لیوانی آب خیلی سرد از یخچال بردارید و روی میز بگذارید. ده دقیقه به بیرون لیوان نگاه کنید.
آبِ بشقابِ جای گرم زودتر بخار می‌شود. روی بیرون لیوان سرد قطره‌هایی پیدا می‌شود که از بخار آبِ هوا میعان کرده‌اند.
مراقب باشید
به قابلمه‌ای که می‌جوشد و بخار بالای آن دست نزنید، و آب را فقط کنار یک بزرگ‌تر بجوشانید. بخار می‌تواند سوختگی بدی درست کند.
واژه‌های این درس
- تبخیر (بخار شدن) - تبدیل شدن آرام‌آرام مایع به گاز، از سطحش
- بخار آب - آب در حالت گاز؛ نامرئی است
- جوشیدن - تبدیل شدن مایع به گاز از همه‌جای درونش، همراه با حباب
- نقطه‌ی جوش - دمایی که مایع در آن می‌جوشد (برای آب در کنار دریا، ۱۰۰ درجه‌ی سلسیوس)
- میعان - تبدیل شدن دوباره‌ی گاز به مایع، معمولاً وقتی به چیزی سرد می‌خورد
ایده‌ی اصلی
آب می‌تواند با تبخیرِ آرام یا با جوشیدن به گازی نامرئی به نام بخار آب تبدیل شود. وقتی بخار آب سرد شود، میعان می‌کند و دوباره آب مایع می‌شود. آب هیچ‌وقت گم نمی‌شود؛ فقط حالتش عوض می‌شود.