Buhar Nedir

Buhar Nedir? Buhar Ne Demek? Buhar Nedir Kısaca? Buhar Ne Demektir? Buhar Hakkında Bilgi?

Buhar Nedir, 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.

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.

Bir Buhar Makinesi, mekanik iş üretmek için türbin veya pistonun hareketini buharın genişlemesi ile sağlar. Diğer endüstriyel uygulamalarda, buhar genellikle borular boyunca dolaşarak depoladığı enerjiyi ısı transferi ile aktarır. Buhardaki bu depolanmış ısının nedeni suyun yüksek buharlaşma ısısıdır. Mühendisler buhar makinelerini modellemek için ideal termodinamik çevrim olan Rankine çevrimini kullanır.

Entalpi-entropi diyagramı Buhar, endüstri dışında sauna ve hamam gibi yerlerde de sıcaklık ve insanlar üzerindeki terapi etkileri sağlamak için kullanılır.A.B.D. de elektrik enerjisi üretiminin % 90ından fazlası akışkan olarak buhar kullanan buhar türbinleri ile sağlanmaktadır. Buhar türbininde enerji verimini maksimize etmek için düşük basınçta, buharın, yoğuşarak su haline gelmesi sık sık meydana gelir. Fakat bu durumun yaş-buhar, korozyona sebep olmaması için proses çok dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir.

Buharlaşan bu moleküller devamlı hareket halindedirler. Sıvıya çarpanları, yeniden sıvı haline geçer. Bir zaman sonra kaç tane sıvı molekülü buhar molekülü haline geçmişse, o kadar buhar molekülü de, sıvı molekülü haline geçmiş olur. Böyle bir denge kuran buhara, «doymuş buhar» denir. Tabiatta devamlı olarak meydana gelen buharlaşmanın canlılar üzerinde de büyük önemi vardır. Tabiatta hiç bir şey kaybolmadığına göre, bulut haline geçen su buharı, bir müddet sonra yukarda yağmur haline gelir. Göller, ırmaklar, dev okyanuslar ve denizlerdeki buharlaşmanın ne kadar geniş çapta olduğu böylece tahmin edilebilir.

Buharlaşma Olayı Her Sıcaklıkta Cereyan Edebilir. Çünkü sıvı yüzeyinde bulunan sıvı molekülleri her an gaz molekülü gibi serbest hale geçebilir. Daima hareketli olan gaz molekülleri sıvının yüzüne çarparak tekrar sıvı haline döner. Zamanla gaz haline geçen moleküllerle, tekrar sıvı haline geçen moleküller birbirini dengeler duruma gelir. Bu durumda mevcut olan buhar, “doymuş buhar” olarak adlandırılır. buharlaşma ve buna ait çeşitli özellikleri de inceleyen bir bilim dalı olan termodinamik kaidelerine göre buharlaşma çeşitli grafiklerle ifade edilir. Çünkü buhar; basınç, sıcaklık, hacim ve daha pekçok termodinamik faktörün tesiriyle hal değişimine uğramaktadır. Kritik sıcaklığın altındaki sabit bir sıcaklıkta belirli bir kaptaki buhar sıkıştırılırsa, basınç belirli bir değere geldiğinde buhar sıvı hale geçmeye başlar.

Bu Anda Buharın Belirli Bir Hacmi Vardır. Bu basınca buharın o sıcaklıktaki doyma basıncı, hacme ise doyma hacmi denir. Sıkıştırmaya devam edilirse, basınç ve sıcaklık sabit kalır. Bu durumda sıvı ve buhar birlikte karışım halinde bulunur ve tamamen sıvılaşıncaya kadar devam eder. Son buhar zerrelerinin de sıvılaştığı andaki hacim, doymuş sıvı hacmidir. Bu işlem, değişik sıcaklıklar sabit tutulmak suretiyle tekrarlanırsa, her sıvı için doymuş buhar ve doymuş sıvı hacimlerinin hasıl ettiği çan şeklinde bir doyma eğrisi elde edilir.

Bu eğrinin altında kalan alandaki noktaların (basınç, sıcaklık ve hacim olarak) ifade ettiği özellikleri taşıyan madde daima bir sıvı-buhar karışımından ibarettir. Sağ taraftaki özellikleri haiz olanlar ise kızgın buhar olarak adlandırılır. Eğrinin üzerindeki noktalar ise doymuş sıvı ve buhara ait özellikleri ifade eder. Kritik sıcaklığın üzerindeki sabit 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.Mesela suyun kritik sıcaklığı 374°C’dir.

Atmosfere açık serbest yüzeyi olan sıvılarda daima 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 hadisesi meydana gelir. Kaynama olmadan meydana gelen buharlaşma tamamen açık yüzeye bağlıdır.

Açık yüzeyi olmayan kapalı sıvılarda normal buharlaşma hadisesi meydana gelmez. Buharlaşma, kaynama neticesinde olur. Kaynama, sıvının herhangi bir noktasında meydana gelebilir. Bunun için ise, sıvının o noktasındaki basıncın o sıcaklıktaki buharlaşma basıncından az olması gerekir. Mesela 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 sabit kalır. Suyun atmosfer basıncında buharlaşma sıcaklığının, 100°C olduğu, herkes tarafından bilinmektedir. Bu da aynı prensibin neticesidir.

Buharlaşma cereyan ederken gaz haline geçen moleküller çevreden ısı alırlar. Dolayısıyle çevreyi soğuturlar. Yazın sıcak havalarda etrafı ıslattığımızda serinlik olması, suyun buharlaşırken çevreden ısı almasından ileri gelir. Bu ısıyı ifade etmek için buharlaşma ısısı tarif edilmiştir. Bu, atmosfer basıncında bir kg sıvının buharlaşırken çevreden aldığı ısının miktarıdır. Mesela suyun buharlaşma ısısı 539 kcal/kg (1 atm. basınç, 100°C sıcaklıkta), alkolün 210 kcal/kg, civanın 68 kcal/kg vb.’dir.