Buharlaşma nasıl soğutma etkisi yapar? Günlük hayatımızda buharlaşmanın soğutma özelliğine örnekler nelerdir? Isı ve buharlaşma ilişkisi.
Buharlaşmanın Soğutma Etkisi ve Örnekler
Bir yüzeyden buharlaşan sıvı bir soğutma etkisine sahiptir. Farklı sıvılar farklı derecelerde bu etkiye sahiptir. Örneğin, alkolün buharlaşması, sudan daha fazla bir soğutma etkisine sahiptir. Alkol, sudan nispeten daha hızlı bir şekilde buharlaşır, bu nedenle bilim adamları onu “uçucu” bir sıvı olarak sınıflandırır. Fakat sıvılardan bağımsız olarak, hepsi aynı evaporatif soğutma prensibini izler.
Buharlaşma soğumaya neden olur çünkü işlem ısı enerjisi gerektirir. Enerji, sıvılardan gaza dönüştüğünde moleküller tarafından alınır ve bu, orijinal yüzey üzerinde soğumaya neden olur.
Günlük Hayattan Örnekler
- Buharlaşmanın soğutma etkisi ile çalışan makineler en önemli örnek olarak verilebilir. Bu makinelerden olan buzdolabı, klima gibi soğutucu cihazlardaki çalışma prensibi bu ilkeyi kullanır.
- Özellikle köylerde insanlar sıcak yaz aylarında evlerinin önüne sık sık su serpmektedirler. Yerler serpilen su buharlaşırken etrafı serinletir.
- Ağaçların yapraklarından su buharlaşması da çevreyi soğutur.
- Sıcak bir çayı (veya sütü) bir fincandan ziyade bir geniş bir kaptan daha hızlı yudumlayabildiğimiz yaygın bir gözlemdir. Ağzı geniş kapta buharlaşma daha hızlıdır ve çay daha hızlı soğur.
- Vücudu serin ve rahat tutmak için yaz günlerinde pamuklu giysiler giyilir.
- Elinize biraz ispirto koyun ve etrafta sallayın, ispirto hızla buharlaşır ve ellerimiz daha serin hisseder.
- Vücudumuzun serinlemesi için terleme ve sonrasında terin buharlaşması aynı prensibi kullanır.
- Sırsız toprak çömlekler sıvıları soğutur, çünkü sıvının sızmasına izin verir, bu da buharlaşmaya izin verir ve soğumaya neden olur.
- Parmaklarınızı kolonyayla ıslatırsanız, rüzgar estiğinde üşümeyi hissedebilirsiniz.
Isı ve Buharlaşma
Bir sıvı buharlaştığında molekülleri, sıvı fazdan buhar fazına dönüşür ve yüzeyden kaçar. Isı bu süreci yönlendirir. Molekülün sıvı yüzeyini terk etmesi ve bir buhar olarak kaçması için, onunla birlikte ısı enerjisi alması gerekir. Yanına aldığı ısı, buharlaştığı yüzeyden gelir. Molekül giderken onunla birlikte ısı aldığından, bunun geride bıraktığı yüzey üzerinde serinletici bir etkisi vardır. Bu, evaporatif soğutmanın anlaşılmasını kolaylaştırır.
Buharlaşma ve İnsan Terlemesi
Cildimizde, cildimizin içindeki sıvı suyun kaçtığı ve havadaki su buharına dönüştüğü gözeneklerimiz var. Bu olurken cilt yüzeyimizi soğutur. Bizim için rahat olandan daha sıcak bir ortama maruz kaldığımızda terleme veya buharlaşma derecesi artar. Ve bu soğutma etkisini arttırır. Sıvı fazdan cilt yüzeyimizden ve gözeneklerimizden kaçan su molekülleri ne kadar fazlaysa, o kadar fazla soğutma etkisi vardır. Yine, bunun nedeni, sıvı moleküllerin, kaçtıkları ve buhar olduklarından, ısı gerektirmeleri ve onu yanlarına almalarıdır.
Buharlaşma ve Bitki Transpirasyonu
Bitkiler, benzer bir şeyi, terleme adı verilen bir işlemle yaparlar. Bitki kökleri topraktan suyu “içer” ve köklerinden yapraklara kadar taşırlar. Bitki yapraklarının stoma adı verilen yapıları vardır. Bunlar, cildimizdeki gözeneklerle karşılaştırılabilir olduğunu düşünebileceğiniz gözeneklerdir.
Terleme İşlevi
Bu işlem, bitkilerde temel işlevlerinden biri, bitki dokularının ihtiyaç duyduğu suyu, köklerin yanı sıra bitkinin diğer kısımlarına da taşımaktır. Ancak bu evaporatif soğutma etkisi ayrıca bitkiye de yarar sağlar. Bu, bitkinin – doğrudan ve yoğun güneş ışığına çok iyi maruz kalabilecek – aşırı ısınmaya karşı korunmasını sağlar. Bu da sıcak bir günde ormanlık bir alana girdiğimizde kendimizi daha iyi hissetmemizi açıklıyor. Bunun bir kısmı gölgeden kaynaklanıyor, ancak bir kısmı da bu terleme süreci boyunca ağaçlardan buharlaşan soğutma etkisinden kaynaklanıyor.
Rüzgar Buharlaşmayı Artırır
Rüzgar, evaporatif soğutmanın etkisini arttırır ve bu bilinen bir kavramdır. Rüzgarlı bir havada denizden çıkan bir kimse denizde üşümese bile dışarıda ıslakken üşüyecektir.. Rüzgar, sıvı suyun buharlaşma hızını cilt yüzeyimizden arttırır ve buhara dönüştürülen miktarı hızlandırır.
