Buharlaşma
Bir maddenin kaynamadan sıvı halden gaz hale geçmesine veya herhangi bir sıcaklıkta yüzeyde bulunan sıvı moleküllerinden kinetik enerjisi yüksek olanların, tanecikler arası çekim kuvvetini yenerek sıvı halden gaz hale geçmesi olayına buharlaşma denir. Yukarıdaki tanımlardan da anlaşılacağı üzere buharlaşma bir hal değişikliği olayıdır.
Buharlaşma Her Sıcalıkta Olur Mu ?
Bir kaptaki sıvıyı oluşturan tanecikler moleküller arası çekim kuvveti denilen (kohezyon kuvveti) bir kuvvet ile birbirlerini çekmektedirler. Sürekli hareket halinde olan bu tanecikler aynı zaman da birbirlerine ve bulundukların kabın çeperlerine de çarpmaktadırlar. Kabın yüzeyine yakın yüksek kinetik enerjili taneciklerden bazıları moleküller arası çekim kuvvetini yenmeyi başararak çevrelerindeki taneciklerden ayrılıp havaya karışarak varlıklarını buhar olarak devam ettirirler. Bu nedenle buharlaşma olayı her sıcaklıkta görülebilir. Örneğin havanın çok soğuk olduğu bir günde toprağın yüzeyinden dumanlar yükseldiğini görmüşsünüzdür. Bu, buharlaşmanın her sıcaklıkta olabileceğini gösteren bir olaydır.
Buharlaşma Örnekleri
- Yıkanan elbiselerin balkona asıldıktan bir süre sonra kuruması.
- Sağanak bir yağmurun ardından güneşin çıkması ile birlikte yerdeki su birikintilerinin ortadan kaybolmaya başlaması.
- Kurak geçen bir mevsimden sonra toprağın kupkuru olması.
- Güneş altında bir süre bekletilen karpuzun soğuması.
- Denizden veya terliyken dışarı çıktığımızda üşüme hissetmemiz.
- Yazın baraj ve göllerdeki su seviyesinin düşmesi.
- Avcumuzun içine üflediğimizde serinlik hissetmemiz.
- Ateşi yüksek olan insanların başlarına ıslak bez veya mendil konulması.
- Elimize kolonya döktüğümüzde serinlik hissetmemiz.
- Yaş sebze ve meyveler ile etin kurutulması.
- Elimizi ve yüzümüzü yıkadığımızda serinlik hissetmemiz.
Buharlaşma Hızı ve Uçuculuk
Buharlaşma hızı sıcaklığa bağlı olarak değişir. Taneciklerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsü olan sıcaklık arttıkça moleküller daha hızlı hareket etmeye başladıkları için tanecikler arası çekim kuvvetini yenmeleri de o ölçüde kolaylaşır. Örneğin yeni yıkamış olduğumuz çamaşırlarımızı bir kaloriferin üzerine serdiğimizde veya bir sobanın üstüne astığımızda daha hızlı ve kolay kurumalarının sebebi sıcaklığın buharlaşma hızını arttırmasıdır. Sıvıların havayla temas halindeki yüzeylerinin büyüklüğü de buharlaşma hızını etkiler. Örneğin, biri dar ve diğeri geniş ağızlı olmak üzere iki kaba aynı miktarda su veya başka bir sıvı kor ve bir süre beklersek geniş ağızlı kaptaki su veya sıvının dar ağızlı kaptakinden daha fazla azaldığını görürüz. Çünkü havayla temas eden yüzeyin büyüklüğü arttıkça buharlaşma hızı artar azaldıkça buharlaşma hızı azalır.
Benzin ve alkol gibi bazı sıvıların moleküller arası çekim kuvveti suyunkinden daha küçüktür. Aynı sıcaklık ve basınçta altında bu tür sıvılar sudan daha kolay ve daha hızlı buharlaşırlar. Hızlı ve kolay buharlaşabilen sıvıların uçuculuk değerleri diğer sıvılardan daha büyüktür. Böyle sıvılara uçucu sıvılar denir.
Buharlaşma ve Kaynama Arasındaki Farklar
Buharlaşma olayının kaynama olayından en önemli farkı her sıcaklıkta ve yalnızca sıvının havayla temas halindeki yüzeye yakın yerlerinde gerçekleşebilmesidir. Kaynama olayı ise yalnızca belirli bir sıcaklıkta ve sıvının tamamında gerçekleşir. Yani, kaynama buharlaşmanın özel bir halidir. Buharlaşma ile kaynama arasındaki farklar şunlardır.
- Buharlaşma sıvının yalnızca yüzeyinde gerçekleşir. Kaynama sıvının her noktasında gerçekleşir.
- Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşebilir. Kaynama yalnızca kaynama sıcaklığı denilen bir sıcaklıkta gerçekleşebilir.
- Buharlaşmada sıcaklık sıvının her noktasında aynı değildir. Kaynamada sıcaklık sıvının her noktasında aynıdır.
- Buharlaşma yavaş ve sessiz bir şekilde gerçekleşir. Kaynama hızlı ve sesli (fokurdama sesi) bir şekilde gerçekleşir.
- Buharlaşma sırasında sıvıda baloncuklar oluşmaz. Kaynama sırasında sıvıda baloncuklar oluşur.
- Buharlaşma sıcaklık arttıkça hızlanır. Kaynama sırasında sıcaklık değişmez.
- Buharlaşmanın sıvıyı soğutma etkisi vardır. Kaynamada sıvı soğumaz.
- Hava akımı ve rüzgar buharlaşmayı hızlandırır. Kaynama hava akımı ve rüzgardan etkilenmez.
- Basınç arttıkça buharlaşma yavaşlar. Basınç arttıkça kaynama sıcaklığı artar.
- Buharlaşma için gerekli olan enerji sıvının iç enerjisinden veya çevreden sağlanır. Kaynama için dışarıdan düzenli olarak enerji verilmesi gerekir.
Buharlaşmanın Önemi ve Faydaları
Eğer buharlaşma olmasaydı, örneğin çamaşır makinesinde yıkadığımız elbiselerimizi hiç bir zaman kurutamazdık veya sağanak bir yağmurun ardından oluşan su birikintileri hiç bir zaman kaybolmazdı.
Buharlaşmanın serinletici bir etkisi de mevcuttur. Mesela elimize veya yüzümüze kolonya sürdüğümüzde bir süre sonra bir serinlik hissederiz. Havanın çok sıcak olduğu bir günde deniz veya havuzdan çıktığımızda hafif üşüyüp titreriz. Bu serinleme veya üşüme hissinin sebebi, sıvı moleküllerinin bulundukları ortamdan ayrılıp giderken ortamın ısısını almalarıdır. Bu ısıya buharlaşma ısısı denir ve ısı kaybeden bir cisim veya ortamın sıcaklığı düşeceği için o ortam veya cisimde bir serinlik veya soğuma meydana gelir. Buharlaşma canlıların hayatının devamı açısından da çok önemlidir. Örneğin canlılar terleyerek fazla ısınan vücutlarının soğumasını sağlarlar. Buharlaşan ter deriden ısı alarak vücudun aşırı ısınmasını engeller ve vücut sıcaklığın belirli bir aralıkta kalmasını sağlar.
