Buharlaşma, suyun durumunu sıvıdan gaza değiştirme olgusudur. Su 100 C santigrat dereceden kaynamaya başlasa da, 0 santigrat derecede buharlaşmaya başlar. Suyun şeklini sıvıdan gaz haline değiştirmeye başladığı prosedür oldukça yavaştır. Bu nedenle buharlaşma, maddenin sıcaklığa ve buharlaştırılacak su miktarına bağlı olarak faz değiştirmeye başladığı doğal bir olgudur .
İçindekiler
Buharlaşma Süreci
Su molekülleri normalde ona ısı uygulandığında enerjilenir. Kinetik enerjiye ulaşırlar ve faz dengeleri değişir. Faz dengesinde bile, moleküller sabit hareket halinde kalma eğilimindedir ve daha sonra molekülün kinetik enerji alan bir kısmı sıvıdan gaz fazına değişir.
Yüzeyden ayrılan sıvının kinetik enerjisi, kalmaya devam edenlere göre genellikle daha yüksektir. Hepimizin bildiği gibi, ısı enerjisinin doğal akışı yukarıdan aşağıya doğrudur. Buharlaşmanın meydana gelmesinin veya basitçe sıvıdan gaz haline bir hal değişikliği olmasının nedeni budur.
Su 100 santigrat derece sıcaklığa ve atmosferik basınca ulaştığında dengeye ulaşılmaz. Bununla birlikte, 100 santigrat derecenin ve atmosfer basıncının üzerine çıktığında, su sıvıdan gaza dönüşür. Bunun sonucunda buharlaşma gerçekleşir.
Buharlaşma Soğutmaya Nasıl Neden Olur?
Bir su yüzeyi sıvıdan gaza geçtiğinde kinetik enerji içerir ve bu nedenle ısı onu gaz haline geçmeye zorlar. Kinetik enerji, enerjinin bir biçimden diğerine, özellikle mekanik enerjiye dönüşümüdür. Enerjideki değişiklik gerçekleştiğinde, her zaman sıcaklıkta bir fark içerir. Gaz ısı yaydığından, ısı gaz haline geçer ve böylece ısıyı emdiği yüzeyden ısı alır. Böylece yüzeyi serin bırakır.
Bazı iyi buharlaşma örnekleri, insan terlemesi, bitki terlemesi ve rüzgarın soğutma etkisidir. Genellikle sıcak bir günde akşamın aniden soğuduğu gözlemlenir. Bunun nedeni, suyun buharlaşarak gökyüzünde bulutlar oluşturması ve bu da bir boşluk oluşmasıdır. Uzun süre boşluk kalamayacağı için atmosferin üst katlarından daha soğuk olan hava gelip yerleşir. Bu nedenle bir soğutma etkisi gözlemleriz.
Buharlaşmayı Etkileyen Çeşitli Faktörler
1. Sıcaklık
Buharlaşma hızı doğrudan maruz kaldığı sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla sıvıya maruz kalır. Kinetik enerji artar ve sıvı bunun yerine buhara dönüşür. Bu, buharlaşma hızını artırır. Giysilerin yaz aylarında, sıcaklığın daha yüksek olduğu kış aylarına göre çok daha hızlı kuruduğunu fark etmişsinizdir.
2. Sıvının Yüzey Alanı
Buharlaşma hızı doğrudan sıvının maruz kaldığı alana bağlıdır. Bazı pratik örneklere bir göz atalım. Kumaş genellikle kumaş hattının üzerine yayılır, böylece daha fazla yüzey alanına maruz kalır ve bu da suyun buharlaşmasına neden olur. Sonra hepimiz günlük çayımızı bir tabağa koyarız ki kolayca soğusun. Bunun nedeni, bazı parçacıkların buharlaşarak çayı daha düşük bir sıcaklıkta bırakmasıdır.
3. Havanın Nemi
Buharlaşma büyük ölçüde havada bulunan su buharına bağlıdır. Su buharı ne kadar az olursa, kumaş o kadar çabuk kurur. Havada ne kadar çok su buharı varsa, suyun buharlaşması ve giysilerimizi kurutması o kadar uzun sürer.
4. Rüzgar Hızı
Rüzgar ne kadar çok eserse, buharlaşma hızı o kadar artar. Rüzgar , su parçacıkları arasındaki kinetik enerjiyi ve suyun buharlaşma hızını artırır. Örneğin, rüzgarlı bir gün giysilerinizi nemli bir güne kıyasla daha iyi kurutur.
5. Moleküller Arası Çekim
Elementlerin veya bileşiklerin viskozitesi genellikle buharlaşma oranını etkiler. Su molekülleri gevşek bir şekilde bağlıyken, hidrojen sülfit molekülleri sıkı bir şekilde bağlıdır. Bu nedenle, suyun gaz haline dönüşmesi için geçen süre, hidrojen sülfürden nispeten daha azdır.
6. Atmosfer Basıncı
Yeryüzünde atmosferik basıncın daha az olduğu yerlerde buharlaşma sürecinin daha fazla olduğu fark edildi. Parçacıkların kinetik enerjisi arttı ve ardından durum değişikliği gözlendi. Bu nedenle, atmosferik basınç ne kadar fazlaysa, buharlaşma oranı o kadar azdır.
7. Buharlaşmanın Olduğu Yerden Vücudun Derinliği
Suyun buharlaştığı su kütlesi, buharlaşmanın nasıl meydana geldiğinin ana faktörüdür. Böylece bir havuzun derinliği fazla ise suyun buharlaşma hızı da fazla olacaktır.
8. Buhar Basıncı Farkı
Buharlaşma hızı açıkça havanın buhar basıncına veya havanın yüzeyden ayrılma hızına bağlıdır. Suyun buhar basıncı ile havanın buhar basıncı arasındaki fark, buharlaşmayı etkileyen birincil faktördür.
9. Çözeltideki Çözünenlerin Varlığı
Suyun içinde tuz varsa buharlaşma hızı artar. Bunun basit nedeni, tuzun kaynama noktasının suyun kaynama noktasından fazla olmasıdır. Sonuç olarak, çözünmüş çözünenlerin konsantrasyonu suyun kendisinden daha fazla olacaktır.
10. Buharlaşmada Manyetik Alanın Etkisi
Manyetik alanın etkisi buharlaşma oranını etkiler. Manyetik alan sıvının viskozitesini etkiler ve su gerilimini artırır. Sonuç, buharlaşma hızının artmasıdır.
Buharlaşma Hakkında 10 İlginç Gerçek
Gerçek 1: Buharlaşma ve kaynama aynı şey değildir. Aslında kaynama noktası buharlaşmadan farklıdır. Kaynama mekanik bir işlemdir, buharlaşma ise doğal bir olgudur.
Gerçek 2: Buharlaşma süreci olmasaydı, bulut oluşumu olmayacaktı ve diğer yandan yağmur yağmayacaktı.
Gerçek 3: İsveçli bir filozof, fizikçi ve ilahiyatçı olan Nils Wallerius, buharlaşma olgusunu keşfetti.
Gerçek 4: Hava sıcakken zemine biraz su serpin ve su yüzeyden hızla buharlaştığı için soğuyacaktır. Gizli ısısı düşük olduğu için su kolayca buharlaşır.
Gerçek 5: Yaş termometre okumasının kuru termometreden çok daha düşük olduğunu fark etmişsinizdir. Bunun nedeni, suyun buharlaşması ve dolayısıyla termometrenin sıcaklığının düşmesidir.
Gerçek 6: Toprak kaplardaki su, metal kaplardakinden daha soğuktur çünkü burada buharlaşma çok daha hızlı gerçekleşir. Bu nedenle insanlar, yapay soğutma yardımı olmadan suyu doğal olarak serin tuttuğu için toprak kapları tercih ediyor.
Gerçek 7: Ateşi yüksek olan bir kişinin alnına ıslak mendil koyarak ısıyla temas eden suyun buharlaşması ve sıcaklığın düşmesi her evde yaygın bir uygulamadır.
Gerçek 8: Deniz suyundan su buharlaştığında geride tuzu bırakır. Bu, deniz suyundan tuz elde etmenin doğal bir olgusudur.
Gerçek 9: Kafur gibi katıdan gaz haline doğrudan buharlaşan ve sıvı oluşumu olmayan bazı elementler vardır. Bu bir istisnadır.
Gerçek 10: Bir su molekülü , deniz yüzeyinden buharlaştıktan sonra gökyüzünde on gün kalır veya yoğunlaşıp yağmur olarak yağana kadar havada asılı kalır.
