Испарение. О чем не пишут в учебниках – физика для начинающих
Касс!ная физика на Youtube

BHИMAHИE!
"ЦOP 7-9 клacc к уроку" ecть в фopмaтe PDF!
Просмотр SWF-файлов: скачать флэш-плейер скачать. Расположить его на рабочем столе компа (или закачать на флэшку и подключить ее к компу). Нажать ссылку нужного swf-файла, откроется отдельное окно плеера на рабочем столе.



Испарение. О чем не пишут в учебниках – физика для начинающих



Об испарении воды в мировом масштабе.


Если бы не было дождей и других осадков, то  через сколько времени испарилась бы вся вода из  океанов и морей Земли?
Благодаря нагреванию поверхности Земли солнечными    лучами постоянно происходит испарение воды не только с   громадной площади, занятой океанами и морями, но и с других  мест, так как вода в различном состоянии и количестве   находится на Земле всюду.

Поверхность  мирового океана равна приблизительно 360 миллионов кв. км,  а средняя глубина океанов и морей 3,8 км.
Следовательно, объем  мирового океана равен 1 368 млн. куб. километров.

Ежегодно путем испарения в атмосферу поступает   до 360 000 куб. километров воды.
Если бы вода не возвращалась на поверхность Земли в виде  различных осадков, то, при условии ежегодного поступления  воды в атмосферу в указанном количестве, - все океаны и  моря высохли бы через 3800 лет.


Испарение существует и в вакууме!


С увеличением температуры скорость испарения вещества увеличивается, с понижением температуры - уменьшается.
Но равной нулю она не становится никогда.
Испаряется даже железо при 20 °С, но очень медленно.
Даже помещенный в вакуум металл будет терять в массе в результате испарения.

Вот пример с лампой накаливания.
Воздух в баллоне лампы накаливания при прохождении тока по спирали окисляет металл, и лампа быстро перегорает.
Если создать в баллоне вакуум, то не будет окисления спирали и её быстрого перегорания.
Но!
И в вакууме металл спирали лампы будет испаряться!
Причем сильно разрежённая среда (вакуум) резко усилит испарение металла с раскаленной вольфрамовой спирали, и лампа опять быстро перегорит.
А вот наполнение баллона лампы инертным газом (например, аргоном) под давлением не только исключает сильное испарение вольфрама спирали и его окисление, но и увеличивает яркость свечения.

Если, например, наполнять лампу газом аргоном под  давлением от 103 до 105 Па, то скорость испарения вольфрама с нити уменьшится от 4-х до 60 раз соответственно.
Инертный газ мешает испарившимся с поверхности нити атомам улетать от нити, и они частично возвращаются обратно.

Такая лампа служит дольше.
Долой испарение -да здравствуют инертные газы!


Испарение зимой у воды.


Почему при сильном морозе над незамерзшими местами реки (или моря) клубится туман?  
Потому что температура воды выше температуры   окружающего воздуха,  и испаряющаяся влага сразу же сгущается в  капли, чего при более высокой температуре не бывает.
В   более высокой температуре  испарение больше, чем при холоде, но пар  невидим, и потому тумана мы не наблюдаем.


Испарение у растений и в живых организмах.


Испарение — это наиболее простой  способ уменьшения внутренней энергии.
За счет испарения пота уменьшается внутренняя энергия тела , благодаря этому организм охлаждается.
Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма и помогает работать в условиях высокой температуры.

Известно, например, что верблюд может две недели не пить. Он очень экономно расходует воду. Верблюд почти не потеет даже в сорокаградусную жару. Его тело покрыто густой, и плотной шерстью — шерсть спасает от перегрева, на спине верблюда в знойный полдень она нагрета до восьмидесяти градусов, а кожа под ней — лишь до сорока! Шерсть препятствует и испарению влаги из организма  Верблюд никогда, даже в самый сильный зной, не раскрывает рта: ведь со слизистой оболочки ротовой полости, если открыть широко рот, испаряется много воды.  Кроме того, температура тела верблюда понижается ночью до 34°, а днем, в жару, повышается до 40-41°. Это очень важно для экономии воды.
Известно, что из жира, когда он «сгорает» в организме, получается много воды - 107 г из 100 г жира. Таким образом, из своих горбов верблюд при необходимости может извлечь до полуцентнера воды.

Еще более удивительны американские тушканчиковые прыгуны-кенгуровые крысы из пустыни Аризона. Они вообще никогда не пьют, а  грызут семена и сухие травы. Почти вся вода, которая имеется в их теле, эндогенная, т. е. получается в клетках при переваривании пищи. Опыты показали, что из 100 г перловой крупы, которой кормили кенгуровых крыс, они получали, переварив и окислив ее, 54 г воды!

В теплорегуляции птиц большую роль играют воздушные мешки на шее. В жаркое время с внутренней поверхности воздушных мешков испаряется влага, что способствует охлаждению организма. В связи с этим птица в жаркую погоду открывает клюв.

В растениях постоянно протекают  два процесса: поглощение и испарение воды. Поглощаемая корнями  растения вода непрерывно испаряется  с поверхностей листьев в окружающее пространство.  
Солнечная энергия,  дающая  растению необходимую для фотосинтеза энергию способствует нагреванию листа,  и приводит к  усилению процесса испарения.

Растение-компас.
.
Многолетние  растения Silphium lacinitum в Северной Америке давно обратили на себя внимание охотников в прериях. Все растение производит такое впечатление, как будто его сдавили и высушили, как это делается с растениями  для гербария. Концы и профиль вертикальных листовых пластинок обращены к северу и югу, совсем как у магнитной иглы, а широкие стороны смотрят на запад и на восток. Это направление сохраняется растением прерий так хорошо, что охотники  отлично ориентироваться по этому растению, поэтому оно и было названо растением-компасом.
Для самого растения такое положение его дает то преимущество, что утром и вечером, когда бывает прохладно и сравнительно светло, листовые пластинки хорошо освещаются, но при этом мало нагреваются и не слишком много испаряют воды, зато в полдень, когда солнцем освещаются только края листьев, нагревание и испарение относительно ничтожны.

Мхи и лишайники, могут долгое время пребывать в состоянии полного высыхания,  но для  громадного большинства высших растений такое высыхание было бы смертельно: «приход» воды должен быть равен расходу.
За  один сезон  каждое  растение подсолнечника или кукурузы испаряет до 200 кг и более воды, т. е. целую  бочку. Поэтому при таком энергичном расходовании требуется не менее энергичное добывание воды из почвы.

В жарком сухом климате растения потребляют не меньше, а иногда даже больше воды, чем в климате более влажном. У этих растений более развита корневая система и меньше  листовая поверхность.
Меньше всего расходуют воду растения сырых, тенистых тропических лесов, берегов водоемов: у них тонкие широкие листья, слабые корневая и проводящая системы.

Растения пустынь, например, кактусы  -  с толстыми мясистыми стволами и листьями-колючками даже в сильную жару испаряют мало воды.
Зимой условия испарения  меняются. Из мерзлой почвы корни не могут всасывать воду. Поэтому за счет листопада уменьшается испарение влаги растением.

 

 

Следующая страница

 

Бионика

Викторины по физике