การระเหยกับการควบแน่น: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

เมื่อเรามุ่งความสนใจไปที่ของไหลในวิชาวิทยาศาสตร์ โดยทั่วไป เราจะได้ยินคำว่า การหายไป และ การก่อตัวขึ้นมากมาย

ในการเปรียบเทียบ โดยทั่วไปแล้ว คำเหล่านี้จะเสริมความแข็งแกร่งให้กับสิ่งที่เทียบเท่ากัน แต่กลับเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงโดยสิ้นเชิงเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องวัฏจักร นอกจากนี้น้ำยังถูกใช้เป็นตัวอย่างในการทำความเข้าใจแนวคิดเหล่านี้อีกด้วย

ประเด็นที่สำคัญ

1. การระเหยเป็นกระบวนการเปลี่ยนของเหลวให้เป็นก๊าซ ในขณะที่การควบแน่นเป็นกระบวนการเปลี่ยนก๊าซให้เป็นของเหลว
2. การระเหยเกิดขึ้นเมื่อได้รับความร้อน ในขณะที่การควบแน่นเกิดขึ้นเมื่อความร้อนถูกขจัดออกไป
3. การระเหยมีหน้าที่รับผิดชอบต่อวัฏจักรของน้ำ ในขณะที่การควบแน่นมีหน้าที่ทำให้เกิดเมฆและการตกตะกอน

การระเหยและการควบแน่น

การระเหยเป็นกระบวนการของ การกลายเป็นไอ ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของของเหลวเมื่อมันเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซ ซึ่งเกี่ยวข้องกับดวงอาทิตย์และแอ่งน้ำ การควบแน่นเป็นกระบวนการที่ไอน้ำในอากาศกลายเป็นน้ำของเหลว และมีหน้าที่ในการก่อตัวของเมฆ

ในการระเหย ขณะที่ดวงอาทิตย์ทำให้น้ำอุ่นในแอ่งน้ำ แอ่งน้ำจะค่อยๆ หดตัวลง ในทำนองเดียวกัน เมื่อน้ำในหม้อร้อนขึ้น ระดับของน้ำตกก็จะสูงขึ้นด้วย เหล่านี้เป็นสองกรณีของการกระจาย

ดูเหมือนน้ำจะหายไป แต่จริงๆ แล้วมันก็เคลื่อนตัวไปในอากาศในรูปของก๊าซที่เรียกว่าควันน้ำ

การควบแน่นเกิดขึ้นเมื่ออะตอมในแก๊สเย็นลง เมื่ออะตอมสูญเสียความร้อนก็จะสูญเสียพลังงาน อนุภาคจะมีปฏิกิริยาน้อยลงเมื่อควันนี้ทำปฏิกิริยากับอุณหภูมิที่เย็นกว่าและเข้ามาใกล้กันมากขึ้น

ดังนั้นพวกเขาจึงล่าช้าออกไป พวกมันเข้าใกล้อะตอมของก๊าซต่างๆ มากขึ้น ในที่สุดอะตอมเหล่านี้ก็รวมตัวกันเพื่อสร้างเป็นของเหลว

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	การระเหย	การควบแน่น
คำนิยาม	ตามคำนิยาม การระเหยคือปฏิกิริยาที่น้ำเปลี่ยนเป็นควัน	การควบแน่นเป็นปฏิกิริยาที่ตรงกันข้ามซึ่งควันของน้ำจะเปลี่ยนเป็นเม็ดน้ำเล็กๆ
การเกิดขึ้น	การระเหยเกิดขึ้นก่อนที่ของไหลจะมาถึงขีดจำกัด	การควบแน่นคือการเปลี่ยนแปลงของขั้นตอนโดยไม่สนใจอุณหภูมิ
การเผาไหม้ของโมเลกุล	เท่าที่มีการพัฒนาในระดับย่อยของอะตอม เมื่อของไหลอุ่นขึ้นหรือปัจจัยที่สำคัญลดลง พลังของความหลงใหลระหว่างอนุภาคจะต่ำ ของเหลว ณ จุดนั้นจะหายไปกลายเป็นก๊าซ	เมื่อก๊าซเย็นลงหรือปัจจัยสำคัญขยายตัว พลังของความหลงใหลระหว่างอนุภาคจะกลายเป็นของแข็ง จากนั้นแก๊สจะรวมตัวเป็นของเหลวหรือเป็นของแข็งก็ได้
สิ่งแวดล้อม	การหลุดลอกสามารถเกิดขึ้นได้กับทุกพื้นผิว สม่ำเสมอ และทุกจุด การระเหยจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่ออากาศแห้ง ร้อน และมีลมแรง	การควบแน่นจะเกิดขึ้นกับเกลือ แกนดูดความชื้น เม็ดฝุ่น อนุภาคคาร์บอน และอื่นๆ เมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลงเกินระดับการแช่
บทบาทของพลังงาน	เมื่อถึงจุดที่เกิดการระเหย พลังงานจะถูกกลืนหายไป	ในช่วงเวลาที่มีการควบแน่น พลังงานจะถูกส่งไป

การระเหยคืออะไร?

ใช้ลายฉลุวัดแล้วใส่น้ำลงไป ในตอนนี้ ให้วางภาชนะนี้ลงบนกองไฟและตั้งไฟให้ร้อนต่อไป หลังจากนั้นสักครู่ คุณจะเห็นว่าน้ำเริ่มเดือดและเปลี่ยนเป็นควัน

สิ่งมหัศจรรย์นี้เรียกว่า การกลายเป็นไอ. ปัจจุบันคุณเคยเห็นไหมว่าถ้าแก้วน้ำตกลงบนพื้นแล้วไม่มีใครเช็ดพร้อมๆ กัน สักพักแก้วนั้นก็แห้ง?

ในทำนองเดียวกัน เสื้อผ้าที่เปียกชื้นจะระเหยออกไปหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง คุณรู้ไหมว่าทำอย่างไร? เนื่องจากเราตระหนักดีว่าอนุภาคของปัญหามีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องและไม่เคยอยู่นิ่ง นั่นแสดงว่าอนุภาคของปัญหามีการวัดค่าพลังงานมอเตอร์ที่หลากหลายในอุณหภูมิหลายระดับ

เนื่องด้วยของไหล อนุภาคส่วนเล็กๆ ที่พื้นผิวซึ่งมีพลังงานมอเตอร์สูงกว่าสามารถแยกออกจากพลังแห่งความน่าหลงใหลของอนุภาคต่างๆ และเปลี่ยนไปเป็นควันได้

ความน่าพิศวงของการที่ของไหลกลายเป็นไอที่อุณหภูมิต่ำกว่าขีดจำกัดนี้เรียกว่าการหายไป การกระจายตัวเป็นสิ่งมหัศจรรย์บนพื้นผิว หากพื้นผิวมีการขยายตัว ความเร็วของการกระจายจะเพิ่มขึ้นเพิ่มเติม

ตัวอย่างเช่น เรากระจายเสื้อผ้าออกเพื่อให้แห้งเร็วขึ้น การกระจายตัวเป็นสิ่งมหัศจรรย์บนพื้นผิว หากพื้นผิวมีการขยายตัว ความเร็วของการกระจายจะเพิ่มขึ้นเพิ่มเติม ตัวอย่างเช่น เรากระจายเสื้อผ้าออกเพื่อให้แห้งเร็วขึ้น

การควบแน่นคืออะไร?

อีกครั้งให้นำภาชนะแล้วใส่น้ำลงไป ในตอนนี้ ให้วางภาชนะนี้ลงบนกองไฟและตั้งไฟให้ร้อนต่อไป หลังจากนั้นสักครู่ คุณจะเห็นว่าน้ำเริ่มเดือดและเปลี่ยนเป็นควัน

ปัจจุบันปิดฝาภาชนะแล้วเลิกให้ความร้อน หลังจากสรุปสั้นๆ เมื่อคุณเปิดฝาครอบออก คุณจะเห็นเม็ดน้ำอยู่ที่ด้านบนด้านหนึ่ง เนื่องจากควันของน้ำจะถูกรวมตัวและเปลี่ยนเป็นของเหลวอีกครั้ง

การสะสมตัวคือความแตกต่างในสภาวะที่แท้จริงของปัญหาตั้งแต่ระยะก๊าซไปจนถึงระยะของเหลว นี่คือความมหัศจรรย์ที่ตรงกันข้ามกับการกลายเป็นไอ

ในขณะที่คุณนำขวดโซดาแช่เย็นออกจากตู้เย็นและวางไว้ด้านข้างหลังจากดื่มเสร็จ หลังจากนั้นระยะหนึ่ง คุณจะสังเกตเห็นของเหลวหยดเล็กๆ บนชั้นนอกของเหยือก

นี่ก็เป็นตัวอย่างของการสะสมเช่นกัน มันเกิดขึ้นเมื่อควันในอากาศอุ่นสัมผัสกับพื้นผิวที่ดีเยี่ยมและเย็นลงเพื่อเปลี่ยนสถานะ เช่นเดียวกับประเด็นอื่นๆ น้ำยังประกอบด้วยโมเลกุลอีกด้วย

โมเลกุลเหล่านี้กระตือรือร้นจึงเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว อนุภาคเหล่านี้อยู่ห่างไกลกันมากเมื่อพวกมันเป็นเหมือนควัน

ตามแนวเหล่านี้ อนุภาคจะมีปฏิกิริยาน้อยลงเมื่อควันนี้ทำปฏิกิริยากับอุณหภูมิที่เย็นกว่าและเข้ามาใกล้กันมากขึ้น ต่อมาควันจะเปลี่ยนเป็นของเหลวหลังจากถึงระดับพลังงานขอบ

ความแตกต่างหลักระหว่างการระเหยและการควบแน่น

1. ตามคำนิยาม การระเหยคือปฏิกิริยาที่น้ำเปลี่ยนเป็นควัน ในขณะที่การควบแน่นเป็นปฏิกิริยาตรงกันข้าม โดยที่ควันน้ำเปลี่ยนเป็นหยดน้ำเล็กๆ 
2. การระเหยจะเกิดขึ้นก่อนที่ของไหลจะถึงขีดจำกัด ในขณะที่การควบแน่นเป็นการเปลี่ยนแปลงขั้น โดยไม่สนใจอุณหภูมิเลย 
3. ในด้านการพัฒนาระดับย่อยของอะตอม เมื่อของเหลวได้รับความร้อนหรือปัจจัยวิกฤตลดลง พลังแห่งความหลงใหลระหว่างอนุภาคจะต่ำ ณ จุดนั้น ของเหลวก็หายไปเป็นก๊าซ ในขณะที่เมื่อก๊าซถูกทำให้เย็นลงหรือปัจจัยวิกฤตขยายตัว พลังแห่งความหลงใหลระหว่างอนุภาคจะกลายเป็นของแข็ง เมื่อถึงจุดนั้น ก๊าซจะรวมตัวกันเป็นของเหลวหรือของเหลวเข้มข้นด้วยซ้ำ
4. การหลุดลอกสามารถเกิดขึ้นได้กับทุกพื้นผิว สม่ำเสมอ และทุกจุด การระเหยจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่ออากาศแห้ง ร้อน และมีลมพัด ในขณะที่การควบแน่นจะเกิดขึ้นกับเกลือ แกนดูดความชื้น เม็ดฝุ่น อนุภาคคาร์บอน และอื่นๆ เมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลงเกินระดับการแช่
5. เมื่อถึงจุดที่เกิดการระเหย พลังงานจะถูกกลืนหายไป ในขณะที่ช่วงเวลาที่เกิดการควบแน่น พลังงานจะถูกส่งออกไป

อ้างอิง

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0017931079901728
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931000000867

อัพเดตล่าสุด : 29 สิงหาคม 2023