ما هو بخار الماء كما سنتحدث كذلك عن ما هو بخار الماء وكثافة بخار الماء ومصدر بخار الماء وتمثيل جزيء بخار الماء كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
ما هو بخار الماء
بخار الماء هو الحالة الغازية للماء، وهو ينتج من غليان وتبخر الماء السائل، وهو بمعزل عن الشروط الفيزيائية المصاحبة يكون عديم اللون، وهو أخف من الهواء ويسبب ظاهرة الحمل الحراري.
في الشروط الجوية العادية، فإن بخار الماء يتشكل باستمرار من التبخر ثم يزال بالتكثيف، وعادة ما يكون الشكل المتكثف منه مرئياً، وذلك بسبب وجود قطرات ميكروئية من الماء معلقة في الهواء، كما هو الحال في السحاب والضباب.
مكونات بخار الماء توجد المواد في الطبيعة في ثلاث أشكال وتعرف بحالات المادة، وهي الصلبة السائلة والغازية، وتكون المادة في الحالة الصلبة لها شكل معين وحجم ثابت مثل الكتاب، القلم أو أي شيء يمكن مسكه، أما المادة في الحالة السائلة فلها حجم ثابت ولكن لا يوجد لها شكل معين إنما تتخذ شكل الإناء الموضوع فيه ولا يمكن مسكها كالحليب، الحالة الثالثة وهي الحالة الغازية فلا يوجد لها حجم ثابت ولا شكل معين ولا يمكن مسكها مثال لذلك بخار الماء وتستطيع المادة التحول من حالة إلى أخرى.
كثافة بخار الماء
الكثافة هي: كتلة وحدة الأحجام من المواد، ويُعبَّر عن الكثافة رياضيَّاً بالعلاقة التَّالية: (الكثافة= الكتلة/الحجم)، وتُقاس الكثافة بوحدة (غ /سم3) أو(كغ/م3)، وتعتبر من الخواص الفيزيائيَّة للمواد، وتختلف من مادة إلى أخرى، وهي ثابتة للمادة الواحدة.
الكثافة خاصيَّة تتأثَّر بالضَّغط والحرارة، فعند التَّأثير على الأجسام بالحرارة فإنَّها تتمدد وتقل كثافتها؛ لذلك تسجَّل الكثافة عادةً عند درجات الحرارة والضَّغط القياسيين.
تبلغ كثافة الماء(1غ /سم3)، أو(1000كغ/م3)، عند درجة حرارة 4 درجات مئويَّة، وهذا يعني أنَّ كل 1000 كيلوغرام من الماء يحتل مساحة 1م3، وتقلُّ كثافة الماء كلَّما انخفضت درجة حرارته.
مصدر بخار الماء
1-النتح
أحد مصادر بخار الماء الرئيسية، ويعرف بأنه فُقدان الماء عبر أوراق النباتات.
2-الإفرازات
إفرازات الحيوانات والكائنات الحية من الماء عن طريق التنفس أو التبول.
3-الأتربة
الماء المتبخر من داخل الأتربة الموجودة في الغطاء النباتي أو المُسطحات المائية.
4- التسامي
تحول الجليد أو الثلج لبخار ماء مُباشرةً دون المرور بمرحلة الذوبان السائلة.
5-المسطحات المائية
يتكون البخار الماء بواسطة المسطحات المائية بشكل كبير مثل المحيطات والأنهار والبحار وغيرها من جميع أشكال المسطحات وهذا يوضح الفرق بين التكثف والتبخر.
6-الغطاء الجليدي
ومن مصادر بخار الماء الغطاء الجليدي في الأماكن الجليدية مثل القطبين.
7-التربة الرطبة
مصدر أساسي لبخار الماء أيضا.
8-العمليات الحيوية
ومن مصادر بخار الماء أيضا العمليات الحيوية التي تحدث داخل الكائنات مثل عملية التنفس.
9-غليان الماء
يمكن إنتاج بخار الماء من التبخر أو غليان الماء السائل أو من تسامي الجليد على عكس الأشكال الأخرى من الماء ، بخار الماء غير مرئي. في ظل الظروف الجوية المعتادة ، يتم توليد بخار الماء بشكل مستمر عن طريق التبخر وإزالته عن طريق التكثيف.
إنها أقل كثافة من الهواء وتسبب تيارات الحمل الحراري التي يمكن أن تؤدي إلى السحب.
تمثيل جزيء بخار الماء
يتألّف جزيء الماء من ذرّة أكسجين مركزية ترتبط بها ذرّتا هيدروجين على طرفيها برابطة تساهميّة بحيث تكون صيغته الكيميائية H2O. عند الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة يكون الماء سائلاً؛ أمّا الحالة الصلبة فتتشكّل عند نقطة التجمّد، وتدعى بالجليد؛ أمّا الحالة الغازية فتتشكّل عند نقطة الغليان، وتسمّى بخار الماء.
عند تسخين الماء في إناء، تكتسب جزيئات الماء طاقة، وعندما تكتسب القدر الكافي من الطاقة، يصبح بإمكانها كسر الروابط بينها والهرب إلى الجو على هيئة غاز. وعندما تهرب جزيئات الماء من سطح الماء المغلي وتصعد فوق الإناء، فإنها تفقد الطاقة (في شكل حرارة).
ونتيجة لذلك، تتكثف جزيئات الماء الأبرد هذه وتصبح قطرات متناهية الصغر من الماء نراها على هيئة بخار.
تتبع عملية تكوُّن السحب هذه المبادئ الأساسية نفسها. فبينما يصعد الماء الساخن (حاملًا الرطوبة على هيئة بخار الماء)، فإنه يتمدد ويبرد، وعندما يحدث هذا يتكثف بخار الماء ويتحول إلى سائل.
هذا التكثف هو ما تراه على النباتات أو زجاج السيارات في الصباح في فصل الربيع.
وفي حالة السحب، تلتصق قطرات الماء بجسيمات الغبار متناهية الصغر العالقة في الهواء، وتؤدي المليارات من جسيمات الغبار المبللة هذه إلى تكون السحب.
