บทความอธิบายว่าไอน้ำคืออะไร มีกี่ประเภท ไอน้ำใช้ในอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันอย่างไร
ฟิสิกส์
หนึ่งในศาสตร์หลักที่ช่วยในการค้นหาโครงสร้างของโลกรอบข้างและกระบวนการบางอย่างของมันคือฟิสิกส์ มีปฏิกิริยาที่น่าสนใจมากมายเกิดขึ้นรอบตัวเราทุกวินาที เราคุ้นเคยกับพวกเขามานานแล้วและไม่สนใจพวกเขา ยิ่งไปกว่านั้น ในชีวิตประจำวัน น้อยคนนักที่จะคิดถึงธรรมชาติของการแผดเผาของดวงอาทิตย์ หรือการเกิดไอน้ำ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อสภาพอากาศ และถึงแม้ว่ากระบวนการที่อธิบายไว้ข้างต้นจะได้รับการศึกษาค่อนข้างดี แต่เรายังคงพิจารณาคำถามว่าไอน้ำคืออะไร อย่างไรก็ตาม มันสามารถเกิดขึ้นได้จากการที่ไม่เพียงแต่การเดือดหรือการระเหยของน้ำเท่านั้น แต่ยังเกิดปฏิกิริยาอื่นๆ ของสารต่างๆ ได้ แต่สิ่งแรกก่อนอื่น
คำจำกัดความ
ไอเป็นสถานะก๊าซของสสาร โดยมีเงื่อนไขว่าเฟสนี้อยู่ในสมดุลกับสถานะรวมอื่นๆ ของสสารนี้ กระบวนการเองซึ่งเป็นผลมาจากไอน้ำมักเรียกว่าการกลายเป็นไอและกระบวนการย้อนกลับเรียกว่าการควบแน่น ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไอน้ำคืออะไร อนึ่ง โดยปกติเมื่อพูดถึงคำว่า “ไอน้ำ” คนมักจะหมายถึงไอน้ำที่ได้มาจากน้ำธรรมดา แม้ว่าตามที่กล่าวไว้ข้างต้น สารหลายชนิดสามารถใช้สถานะการรวมตัวนี้ได้
นอกจากนี้ยังมีธรรมเนียมที่จะต้องแยกแยะสองประเภทหลัก: อิ่มตัวและไม่อิ่มตัว แต่คำจำกัดความเหล่านี้ใช้เฉพาะกับสารที่บริสุทธิ์ทางเคมีเท่านั้น มาวิเคราะห์กันแบบละเอียดกันดีกว่า
ไอน้ำไม่อิ่มตัวคืออะไร
ดังนั้นพวกเขาจึงเรียกมันว่าเมื่อมันไม่สามารถไปถึงสมดุลได้ เรียกว่าไดนามิก ซึ่งสัมพันธ์กับของไหลที่มันก่อตัวขึ้น บ่อยครั้งที่คำจำกัดความดังกล่าวสับสนกับอุณหพลศาสตร์ซึ่งผิด หากคุณเปรียบเทียบแรงดันไอน้ำไม่อิ่มตัวกับความอิ่มตัว มันจะมีค่าที่ต่ำกว่าเสมอ
เมื่อไอที่ไม่อิ่มตัวปรากฏบนพื้นผิวของของเหลว กระบวนการก่อตัวจะดำเนินไปเร็วขึ้นและเหนือกว่ากระบวนการย้อนกลับ (ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เรียกว่าการควบแน่น) และส่งผลให้ของเหลวค่อยๆ น้อยลงเรื่อยๆ
ลองคิดดูว่าไอน้ำอิ่มตัวคืออะไร
ไอน้ำอิ่มตัว
ไอน้ำอิ่มตัวเรียกว่าเมื่อสามารถบรรลุสมดุลไดนามิกกับของเหลวที่ได้รับ พูดง่ายๆ ในกรณีนี้ การระเหยเท่ากับการควบแน่น และไม่เหมือนกับสถานการณ์ของไอน้ำที่ไม่อิ่มตัว ปริมาณของของเหลวจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไอน้ำคืออะไรและประเภทของไอน้ำ
ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณบีบอัดไอที่อยู่ในสภาวะสมดุลกับของเหลว ความสมดุลนี้จะค่อยๆ หายไป และการควบแน่นจะรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของสารก๊าซ สมดุลไดนามิกจะกลับมาอีกครั้ง
สมดุลไดนามิกกับไอจะปรากฏที่ค่าความหนาแน่นต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของของเหลว เนื่องจากสารทั้งหมดมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลต่างกัน
ไอน้ำ
และบ่อยครั้งที่คนส่วนใหญ่เข้าใจคำนี้ว่าเป็นสถานะก๊าซของน้ำที่ทุกคนคุ้นเคย หากดูในสารานุกรม คุณจะพบกับลักษณะเฉพาะที่สำคัญของไอน้ำ ได้แก่ การไม่มีสี กลิ่น และการรับไอน้ำจากน้ำ
เราสังเกตเห็นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ไม่ว่าจะเป็นการต้มน้ำสำหรับทำอาหาร หรือการระเหยความชื้นจากทางเท้าที่ร้อนหลังฝนตก แต่ถ้าคุณคิดถึงมันและจดจำช่วงเวลาของการปฏิวัติอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี จะเห็นได้ชัดเจนว่าไอน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตมนุษย์ ฟิสิกส์ของปรากฏการณ์นี้ทำให้สถานะก๊าซของน้ำมีปริมาตรมากกว่าของเหลวเดิมถึงสิบเท่า การสังเกตครั้งนี้เป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีในคราวเดียว
มันเริ่มด้วยเครื่องยนต์ไอน้ำรุ่นแรก และต่อมาอีกเล็กน้อยคือเกวียน "ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง" เนื่องจากมีการเรียกรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ดังกล่าว แต่รถยนต์ดังกล่าวถูกนำเข้าสู่สภาพการทำงานเป็นเวลานานมาก มีความเร็วต่ำและควบคุมได้ไม่ดี ทุกอย่างเปลี่ยนไปด้วยการประดิษฐ์หัวรถจักรไอน้ำเท่านั้น
นอกจากนี้น้ำยังเป็นสารหล่อเย็นที่ดีและมีการใช้งานในหลายระบบระบายความร้อนและหากวงจรไม่ปิด ไอน้ำก็ปรากฏขึ้นด้วย ในสมัยของเรา บางครั้งมันถูกทำให้เป็นก๊าซโดยเฉพาะ แต่ไม่ใช่ในเครื่องยนต์ดั้งเดิม แต่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกหมุนด้วยไอน้ำ
น้ำระเหยมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสภาพอากาศ เมื่อขึ้นสู่ที่สูงที่อุณหภูมิต่ำกว่ามาก ไอน้ำจะควบแน่นและตกลงสู่พื้นผิวโลกในรูปของฝน หิมะก็ปรากฏขึ้นในลักษณะเดียวกันมาก
ในที่สุดพวกเขาก็ทำอาหารเป็นอาหารเพื่อสุขภาพสำหรับคู่รัก
ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ไอน้ำจะก่อตัวเป็นหมอกใกล้พื้นผิวโลก
ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไอน้ำคืออะไรและมันเกิดขึ้นได้อย่างไร