Alm. Dampf (m.), Fr. Vapeur (f.), İng. Vapor.
Bir maddenin, sıvı hâlinden ve bâzı maddelerin ise katı hâlinden sonra geçtikleri gaz hâli.
Su buharı suyun gaz halidir.
Buhar, fizik, kimya ve mühendislikte, buharlaşmış suyu ifade eder. 100 santigrat derece civarındaki sıcaklıkta ve standart atmosferik basınçtaki buhar, saftır, saydam gaz haldedir ve sıvı haldeki sudan 1600 kat daha hacimlidir. Buhar doğal olarak suyun kaynama noktasından daha sıcaktır. Daha yüksek sıcaklıklardaki buhara genelde kızdırılmış buhar denir.
Su her sıcaklıkta buharlaşabildiği için havada her zaman su buharı bulunur. Buharlaşma su yüzeyinden meydana gelir. Suyun su buharı haline gelmesine buharlaşma denir. Su buharının tekrar su haline gelmesine de yoğunlaşma. Atmosferde bulunan su buharı ani yoğunlaşmalar yaşarsa yağmur denir. yağar yoğunlaşma ortamı aniden ve aşırı soğursa su buharı direkt yoğunlaşma olmadan katı hale geçer.
Sıvı haldeki su, çok sıcak sıvı bir madde ile temas ettiğinde (örneğin lav veya erimiş metal), çok çabuk olarak buhar haline gelebilir. Buna buhar patlaması adı verilir. Bu patlama, özellikle kapalı alanlarda ani basınç değişikliği nedeniyle, son derece büyük hasarlara sebep olabilir.
Sıvı hâlinden gaz hâline geçmeye "buharlaşma", katı hâlinden gaz hâline geçmeye ise "süblimleşme" denir. Meselâ karbondioksitin katı hâli olan kuru buz, normal atmosferik şartlarda eriyip sıvı hâline geçmeden hemen gaz hâline geçer.
Buharlaşma olayı her sıcaklıkta cereyân edebilir. Çünkü sıvı yüzeyinde bulunan sıvı molekülleri her an gaz molekülü gibi serbest hâle geçebilir. Dâimâ hareketli olan gaz molekülleri sıvının yüzüne çarparak tekrar sıvı hâline döner. Zamanla gaz hâline geçen moleküllerle, tekrar sıvı hâline geçen moleküller birbirini dengeler duruma gelir. Bu durumda mevcut olan buhar, "doymuş buhar" olarak adlandırılır. Buharlaşma ve buna âit çeşitli özellikleri de inceleyen bir bilim dalı olan termodinamik kâidelerine göre buharlaşma çeşitli grafiklerle ifâde edilir. Çünkü buhar; basınç, sıcaklık, hacim ve daha pekçok termodinamik faktörün tesiriyle hal değişimine uğramaktadır. Kritik sıcaklığın altındaki sâbit bir sıcaklıkta belirli bir kaptaki buhar sıkıştırılırsa, basınç belirli bir değere geldiğinde buhar sıvı hâle geçmeye başlar. Bu anda buharın belirli bir hacmi vardır. Bu basınca buharın o sıcaklıktaki doyma basıncı, hacme ise doyma hacmi denir. Sıkıştırmaya devâm edilirse, basınç ve sıcaklık sâbit kalır. Bu durumda sıvı ve buhar birlikte karışım hâlinde bulunur ve tamâmen sıvılaşıncaya kadar devâm eder. Son buhar zerrelerinin de sıvılaştığı andaki hacim, doymuş sıvı hacmidir. Bu işlem, değişik sıcaklıklar sâbit tutulmak sûretiyle tekrarlanırsa, her sıvı için doymuş buhar ve doymuş sıvı hacimlerinin hâsıl ettiği çan şeklinde bir doyma eğrisi elde edilir. Bu eğrinin altında kalan alandaki noktaların (basınç, sıcaklık ve hacim olarak) ifâde ettiği özellikleri taşıyan madde dâimâ bir sıvı-buhar karışımından ibârettir. Sağ taraftaki özellikleri hâiz olanlar ise kızgın buhar olarak adlandırılır. Eğrinin üzerindeki noktalar ise doymuş sıvı ve buhara âit özellikleri ifâde eder. Kritik sıcaklığın üzerindeki sâbit bir sıcaklıkta buhar ne kadar sıkıştırılırsa sıkıştırılsın hiçbir zaman sıvılaşma olmaz. Burada buhar ideal bir gaz gibi düşünülebilir.Her maddenin kendine has bir kritik sıcaklığı vardır.Meselâ suyun kritik sıcaklığı 374°C’dir.
Atmosfere açık serbest yüzeyi olan sıvılarda dâimâ buharlaşma meydana gelir. Çünkü her sıcaklıkta belirli bir buharlaşma basıncı vardır. Bu basınç doymuş buharın o sıcaklıktaki basıncına eşit olmaktadır. Yüzeyde meydana gelen buharın basıncı sıvının buharlaşma basıncına eşit olduğu zaman buharlaşma durur ve doymuş buhar meydana gelir. Buharlaşma basıncı açık yüzey üzerindeki buhar veya hava basıncına eşit olunca kaynama hâdisesi meydana gelir. Kaynama olmadan meydana gelen buharlaşma tamâmen açık yüzeye bağlıdır.
Açık yüzeyi olmayan kapalı sıvılarda normal buharlaşma hâdisesi meydana gelmez. Buharlaşma, kaynama netîcesinde olur. Kaynama, sıvının herhangi bir noktasında meydana gelebilir. Bunun için ise, sıvının o noktasındaki basıncın o sıcaklıktaki buharlaşma basıncından az olması gerekir. Meselâ oda sıcaklığında suyun buharlaşma basıncı 0,02 atmosfer kadardır. Kapalı bir kaptaki suyun basıncı, sıcaklık oda sıcaklığında (20°C) tutulmak üzere bu basınca indirilirse kaynamaya başlar. Buharlaşma tamamlanıncaya kadar sıcaklık sâbit kalır. Suyun atmosfer basıncında buharlaşma sıcaklığının, 100°C olduğu, herkes tarafından bilinmektedir. Bu da aynı prensibin netîcesidir.
Buharlaşma cereyan ederken gaz hâline geçen moleküller çevreden ısı alırlar. Dolayısıyle çevreyi soğuturlar. Yazın sıcak havalarda etrâfı ıslattığımızda serinlik olması, suyun buharlaşırken çevreden ısı almasından ileri gelir. Bu ısıyı ifâde etmek için buharlaşma ısısı târif edilmiştir. Bu, atmosfer basıncında bir kg sıvının buharlaşırken çevreden aldığı ısının miktarıdır. Meselâ suyun buharlaşma ısısı 539 kcal/kg (1 atm. basınç, 100°C sıcaklıkta), alkolün 210 kcal/kg, civanın 68 kcal/kg vb.’dir.
0 Yanıt
2257 Gösterim