ปรากฏการณ์ฝนตก

2

Click here to load reader

Transcript of ปรากฏการณ์ฝนตก

Page 1: ปรากฏการณ์ฝนตก

โจทย - ใหนําความรูท่ีไดเรียนในวิชานี้หัวขอใดก็ได ไปอธิบายปรากฏการณตางๆท่ีเกิดข้ึนรอบตัว ในชีวิตประจําวัน 1 เร่ือง ไมจําเปนจะตองเปนเร่ืองท่ีเกี่ยวของกับยาหรือวิทยาศาสตรสุขภาพก็ได จากท่ีเราไดศึกษาในวิชา Physical Chemistry for Pharmacy กลุมของขาพเจาไดนําความรูท่ีไดมาประยุกตใชในชีวิตประจําวัน เพื่ออธิบายปรากฏการณตางๆที่เกิดข้ึน สําหรับปรากฏการณท่ีกลุมของขาพเจาสนใจคือ ปรากฏการณฝนตก ซ่ึงเกี่ยวของกับเร่ือง สถานะของสาร ( State of matter ) ปรากฏการณฝนตก ฝน เปนรูปแบบหนึ่งของการตกลงมาจากฟาของน้ํา นอกจากฝนแลวยังมีการตกลงมาในรูป หิมะ เกล็ดน้ําแข็ง ลูกเห็บ น้ําคาง ฝนนั้นอยูในรูปหยดน้ําซ่ึงตกลงมายังพื้นผิวโลกจากเมฆ ฝนบางสวนนั้นระเหยกลายเปนไอกอนตกลงมาถึงผิวโลก ฝนชนิดนี้เรียกวา "virga"

ฝนตกเกดิจาก น้ํา ซ่ึงอาจจะเปนน้ําในมหาสมุทร ทะเลสาบ แมน้ํา ลําธาร เปนตน เม่ือโดนความรอนของแสงจากดวงอาทิตยหรือความรอนอ่ืนๆ ทําใหเกดิการเดือด จนระเหยกลายเปนไอน้ําลอยข้ึนไปในอากาศ เม่ือไอน้ํามากข้ึนจะรวมตัวกนักล่ันเปนละอองน้ํา ยิ่งปริมาณของละอองนํ้ามากข้ึนกจ็ะรวมตวักนัเปนเมฆฝน พอมากเขาอากาศไมสามารถพยุงละอองน้าํเหลานี้ตอไปได น้ําก็จะหลนลงมายังโลกใหเราเรียกกนัวา “ ฝนตก ” ซ่ึงวนเวียนเชนนี้เปนวัฏจักรไมส้ินสุด โดยปกติแลว ฝนจะมีคา pH ตํ่ากวา 6 เล็กนอย เนื่องมาจากการรับเอาคารบอนไดออกไซดในอากาศเขามาซ่ึงทําใหสงผลเปนกรดคารบอนิก ในพื้นท่ีท่ีเปนทะเลทรายนั้นฝุนในอากาศจะมีปริมาณแคลเซียมคารบอเนตสูง ซ่ึงสงผลตอตานความเปนกรด ทําใหฝนนั้นมีคาเปนกลาง หรือ แมกระท่ังเปนเบส สวนฝนท่ีมีคา pH ตํ่ากวา 5.6 นั้นถึอวาเปนฝนกรด สมการท่ีเก่ียวของกับวัฎจักร : น้ํา ระเหยกลายเปน ไอ H2O(l) H2O(g) น้ํา ควบแนนกลายเปน เมฆ H2O(l) H2O(s) เมฆ ละลายกลายเปน ฝน H2O(s) H2O(l)

ท่ีบริเวณมหาสมุทร ทะเลสาบ แมน้ํา ลําธาร เปนตน จะมีแรงของน้ําท่ีดึงดูดดวยกันเองเรียกวา “ cohesion ” และจะมีแรงท่ีอากาศดึงดูดกับน้ําอีก เรียกวา “ adhesion ” แรง cohesion > adhesion ทําใหโมเลกุลท่ีผิวหนาถูกดึงลงขางลางได ดังนั้นระบบจึงตองปรับตัวใหคงตัวอยูได จึงมีแรงอีกแรงหนึ่งซ่ึงตานการดึงดูดของโมเลกุลเดียวกันดวยกันเอง เรียกวา “ แรงตึงผิว ” สวนการระเหยของน้ําใหกลายเปนไอ แลวลอยข้ึนสูอากาศจับกันเปนเมฆนั้น เกิดจากพลังงานความรอนท่ีทําลายพันธะไฮโดรเจนของน้ํา ซ่ึงพันธะไฮโดรเจนมีแรงยึดเหนี่ยวสูง มีความแข็งแรง

Page 2: ปรากฏการณ์ฝนตก

ดังนั้นในการท่ีจะทําใหเดือดแลวระเหยกลายเปนไอไดนั้น ตองใชพลังงานความรอนมากเลยทีเดียว และการจะทําใหเปนฝนตกลงมาไดนั้น ตองอาศัยปจจัยหลายๆอยางรวมกันเชนความดัน และอุณหภูมิ ดังนั้นวัฎจักของฝนสามารถอธิบายไดโดยแผนภูมิวัตภาคแสดงอุณหภูมิและความดันวิกฤตของน้ํา ดังนี้

วัฏจักรของฝน :