Buharlaşma Nedir?
Bir sıvının yüzeyindeki moleküller sıvı hâlden gaz hâline geçebilir. Bu olaya buharlaşma denir. Günlük hayattan basit bir örnekle açıklayalım: Çamaşırları astığımızda bir süre sonra kuruduğunu görürüz. Aslında burada olan olay, çamaşırların üzerindeki suyun buharlaşmasıdır.
Buharlaşma Hızı
Bir sıvının belirli bir zamanda gaz hâline geçen molekül sayısına buharlaşma hızı denir.
Buharlaşma Hızına Etki Eden Faktörler
Buharlaşma hızı aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
- Sıvının türü
- Sıvının sıcaklığı
- Yüzey alanı
- Moleküller arası çekim kuvvetleri
Sıcaklık ve Buharlaşma
Sıcaklık arttıkça sıvı moleküllerinin enerjisi de artar ve daha hızlı hareket etmeye başlarlar. Bu nedenle sıcaklık arttığında sıvıların buharlaşma hızı artar. Örneğin, sıcak yaz günlerinde ıslak kıyafetler kışa göre çok daha hızlı kurur.
Yüzey Alanı ve Buharlaşma
Yüzey alanı ne kadar genişse sıvı moleküllerinin gaz hâline geçmesi o kadar kolay olur. Bu nedenle, bir su birikintisi, dar bir bardaktaki sudan daha hızlı buharlaşır.
Moleküller Arası Çekim Kuvvetleri ve Buharlaşma
Moleküller arasındaki çekim kuvvetleri güçlü olan sıvılar daha yavaş, zayıf olan sıvılar ise daha hızlı buharlaşır. Örneğin alkol, sudan daha hızlı buharlaşır çünkü moleküller arasındaki çekim kuvvetleri alkolde daha zayıftır.
Denge Buhar Basıncı Nedir?
Sıvılar açık kaplarda buharlaşıp havaya karışır. Ancak kapalı kaplarda buharlaşan moleküller, kap yüzeyine ve duvarlarına çarparak bir basınç oluşturur. Buna buhar basıncı denir.
Kapalı bir kapta sıvı molekülleri sürekli olarak buharlaşıp tekrar sıvıya döner. Bir süre sonra sıvıdan ayrılan moleküller ile tekrar sıvıya dönen moleküller eşitlenir. Bu duruma “denge” denir ve bu durumda ölçülen basınca denge buhar basıncı denir.
Denge Buhar Basıncının Oluşum Aşamaları
Kapalı kap içerisine bir sıvı koyar ve yeteri kadar beklersek kabın içerisinde dinamik denge durumunu gözlemleriz. Bu gözlemin gerçekleşmesini 4 adıma ayırabiliriz.
- Belirli bir sıcaklığa (kinetik enerjiye) sahip sıvı buharlaşmaya başlar.
- Buharlaşma sırasında kapta bulunan gaz tanelerinin sayısı artar.
- Sayının artmasıyla birlikte gaz tanecikleri birbirleriyle çarpışarak kinetik enerjilerinin bir kısmını kaybeder ve tekrar sıvı hale dönerler (bu işleme yoğuşma denmektedir).
- Gaz tanecikleri sayısı belirli bir miktara gelince, buharlaşma ve yoğuşma işlemleri aynı hızda gerçekleşmeye başlar. Bu durumda dışarıdan gözlem yapıldığında buharlaşma durmuş gibi görünmesine karşın buharlaşma ve yoğuşma işlemleri devam eder. Bu duruma dinamik denge denir.
Denge Buhar Basıncını Etkileyen Faktörler
Denge buhar basıncını etkileyen faktörler:
- Sıvının türü (cinsi)
- Saflık derecesi
- Sıcaklık
Denge buhar basıncını etkilemeyen faktörler:
- Sıvı miktarı
- Kabın şekli
- Kabın hacmi
- Sıvının yüzey alanı
Denge Buhar Basıncı ile Sıcaklık İlişkisi
Sıcaklık arttıkça sıvının molekülleri daha fazla enerji kazanır ve sıvı yüzeyinden daha kolay buharlaşır. Bu nedenle sıcaklık artışıyla denge buhar basıncı da artar. Örneğin, kaynayan suyun buhar basıncı çok yüksektir.
