Buharlaşma ve kaynama arasındaki farklar nelerdir?
Buharlaşma ve kaynama, bir maddenin hal değiştirmesi süreçleridir. Buharlaşmanın tanımını yaparak başlayalım: Buharlaşma nedir? Buharlaşma, bir maddenin kaynamadan sıvı halden gaz hale geçmesidir. Kaynama ise buharlaşmanın özel bir durumudur. Bir maddenin belirli bir sıcaklığıa eriştiğinde sıvı halden gaz hale geçme sürecidir. Buharlaşma sıvının yüzeyinde gerçekleşir. Kaynama ise sıvının tamamında gerçekleşir.
Buharlaşma ve kaynama arasındaki farklar
1- Buharlaşma yavaş gerçekleşir ancak kaynama hızlı gerçekleşir.
2- Buharlaşma esnasında sıvıda baloncuklar oluşmaz ancak kaynamada baloncuklar oluşur.
3- Buharlaşma her sıcaklıkta gerçekleşir, ancak kaynama belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir.
4- Buharlaşma sessizdir ancak kaynamada fokurdama olur.
5- Buharlaşma basınç arttığında yavaşlar, kaynamada basınç artarsa kaynama sıcaklığı artar.
6- Buharlaşmada sıvıyı soğutma etkisi olur, kaynamada sıvı soğumaz.
7- Buharlaşma hava akımıyla hızlanır, ancak kaynama hava akımından etkilenmez.
8- Buharlaşmada enerji sıvının iç enerjisinden alınır, kaynamada dışarıdan düzenli olarak ısı vermek gerekir.
9- Buharlaşmada sıcaklık sıvının her yerinde aynı olmayabilir, fakat kaynamada sıcaklık sıvının tamamında aynıdır.
Buharlaşma ve kaynama arasındaki fark nedir?
Buharlaşma ve kaynama bir maddenin hal değiştirme süreçleridir. Buharlaşma bir maddenin kaynamadan sıvı halden gaz hale geçmesi sürecidir. Kaynama buharlaşmanın özel bir durumudur; bir maddenin, sadece belirli bir sıcaklığa eriştiğinde, sıvı halden gaz hale geçme sürecidir. En önemli fark, buharlaşmanın sıvının yüzeyinde; kaynamanın sıvının tamamında gerçekleşmesidir. Aşağıdaki tablo buharlaşma ve kaynama süreçleri arasındaki farkları gösteriyor.
Buharlaşma sıvıyı soğutur. Örneğin, bir karpuzu kesip güneşte bekletirseniz bir süre sonra karpuzun soğuduğunu fark edersiniz. Çünkü sıvı molekülleri sıvıyı terk ederken gereken enerjinin bir kısmını sıvıdaki diğer moleküllerden alırlar. Geriye kalan sıvı moleküllerinin iç enerjileri böylece azalmış olur, daha yavaş hareket ederler, dolayısıyla sıcaklıkları da azalır.
Benzer şekilde içinde su olan bir pet şişenin etrafına bir bez sarıp bezi ıslatırsanız, bir süre sonra pet şişenin içindeki suyun sıcaklığı azalır. Çünkü bezdeki sıvı haldeki su molekülleri enerjilerinin bir miktarını, bezin yüzeyindeki moleküllere aktarır. Yüzeydeki moleküller sıvıdan ayrılıp buharlaşır. Bezde kalan moleküllerin enerjileri azalır, sıcaklıkları düşer.
Yalnızca buharlaşmanın olduğu kaynamanın olmadığı örnek durumlar:
Kaynamanın olduğu örnek bir durum sıvı azotu oda sıcaklığında bir kabın içine koyduğunuzda kaynamasıdır. Çünkü azotun 1 atmosfer basınçta kaynama sıcaklığı -196 °C’dir. Oda sıcaklığı bu değerin üstündedir.
fizikdersi.gen.tr
Buharlaşma – Meteoroloji Genel Müdürlüğü
Buharlaşmaya Etki Eden Faktörler
Su yüzeyi ve ıslak yüzeylerde meydana gelen buharlaşma devamlı bir harekettir. Su yüzeyini terk eden su buharı miktarı, birim saha üzerindeki havanın özelliklerine (meteorolojik şartlar), suyun ve çevrenin özelliklerine göre değişim gösterir. Suda meydana gelen bu değişiklik bir enerji etkisiyle olmaktadır. 1 gram suyun buhar haline gelebilmesi için 539 – 597 kalorilik ısıya ihtiyaç vardır.
Buharlaşma; difüzyon, konveksiyon veya rüzgâr tesiriyle meydana gelir. Havanın buhar basıncı, su sıcaklığına paralel olarak doymuş buhar basıncının altına düşünceye kadar difüzyon olayı devam eder. Su havadan daha sıcak olduğu zaman konveksiyon (dikey yönde hareket) hareketi başlar. Bu değerlendirmenin ışığı altında buharlaşmaya etki eden faktörleri aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.
1. Meteorolojik Faktörler
Güneş radyasyonu, hava buhar basıncı, sıcaklık, basınç ve rüzgâr buharlaşmayı etkileyen önemli meteorolojik faktörler arasındadır.
a) Güneş Radyasyonu: Isının başlıca kaynağı güneşten gelen radyasyondur. Azalan veya artan ısı değişimleri, buharlaşma miktarı için önemli bir faktördür. Güneşten gelen enerji miktarı mevsime, günün saatine ve havanın bulutlu veya açık olmasına göre değişir. Radyasyon enerjisi, aynı zamanda enlem, yükseklik ve yöne göre de değişiklik gösterir. Gelen güneş radyasyonun yaklaşık %25’i yüzeyi buharlaşma nedeniyle terk eder (NASA, 2010).
b) Hava Buhar Basıncı: Buharlaşma, su yüzeyindeki buhar basıncı ile suyun üstündeki buhar basıncının arasındaki fark ile orantılıdır. Sudaki buhar basıncı ( ew ), havadaki buhar basıncından (ea) büyük olduğu müddetçe buharlaşma devam eder ve ew= ea olunca buharlaşma durur. Buna göre hava buhar basıncı arttıkça buharlaşma miktarı azalır.
c) Sıcaklık: Doymuş buhar basıncı sıcaklığa bağlı olduğundan buharlaşma oranı, hava ve su sıcaklıklarından büyük miktarda etkilenir. Buharlaşmanın günlük ve yıllık değişmeleri, sıcaklığın günlük ve yıllık değişmelerine çok benzer. Gün esnasında buharlaşma sabah saatlerinde minimum, öğleden sonra 12.00-15.00 saatleri arasında ise maksimum değerine ulaşır. Yine sıcaklıkla ilgili olarak buharlaşma soğuk mevsimde az, sıcak mevsimde fazladır.
d) Rüzgâr: Buharlaşmanın devam etmesi için difüzyon ve konveksiyon ile su buharının su yüzeyinden uzaklaşması gerekir. Bu durum havanın hareketi (rüzgâr) ile mümkündür. Rüzgâr hızı ne kadar fazla olursa buharlaşma o kadar fazla olur.
e) Basınç: Hava basıncı arttıkça birim hacimdeki molekül sayısı artar ve sudan havaya sıçrayan moleküllerin hava moleküllerine çarpıp yeniden suya dönmeleri ihtimali yükselmiş olacağından buharlaşma azalır. Ancak bu etki diğerlerinin yanında önemsizdir. Yükseklikle basınç azaldığından, yüksek yerlerde buharlaşma fazlalaşır.
2. Coğrafik ve Topoğrafik Faktörler
Buharlaşma olayında buharlaşmanın gerçekleşeceği bölgenin, coğrafik konumu ve güneşe karşı konumu önemli yer tutmaktadır.
a) Enlem: Özellikle serbest su yüzeylerinden meydana gelen buharlaşma miktarının enlem derecelerine göre değişmekte olduğu tespit edilmiştir. Farklı enlem derecelerine sahip bölgelerde açık su yüzeyinde meydana gelen yıllık ortalama buharlaşma miktarları aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Tablo 1: Ortalama buharlaşma değerinin enlemlere göre değişimi
b) Yükseklik: Diğer faktörler değişmediği takdirde yükseklik arttıkça buharlaşma miktarı artar. Çünkü yükseldikçe hava basıncı azalır. Diğer taraftan yükseldikçe havanın sıcaklığı azalacağından buharlaşma miktarı da azalır. Fakat bu azalma hava basıncından ileri gelen çoğalmayı telafi edemediğinden yükseldikçe buharlaşmanın az bir miktar arttığı kabul edilir.
c) Bakı: Güneye ve Batıya bakan yamaçlardaki sular güneş ışınlarına daha çok maruz olduklarından buharlaşma Kuzey ve Doğuya bakan yamaçlara göre daha fazla olur.
3. Suyun Kalitesi ve Bulunduğu ortam
Su kütlesinin büyüklüğü, tuzluluk durumu, bulanıklığı ve hareketliliği buharlaşma miktarı üzerinde etkilidir.
a) Su kütlesinin büyüklüğü: Derin su kütleleri hava sıcaklığındaki değişimlere geç uyarlar. Bu sebeple derin sularda buharlaşma, sığ su kütlelerine göre yazın daha az, kışın daha çok olur.
b) Tuz durumu: Tuzlu sular, tatlı sulara göre daha az buharlaşır. Çünkü suda erimiş tuzlar buhar basıncını azaltır.
c) Kirlenme: Durgun su yüzeyinde biriken yabancı maddeler toz veya yağ tabakaları, buharlaşma oranına olumsuz etki yapar.
d) Dalgalı ve hareket halindeki su: Akan sulardaki buharlaşmanın durgun sulardaki buharlaşmadan %7 ile %9 oranında yüksek olduğu araştırmalarla bulunmuştur.
