Buharlaştırma bir kademeli bir geçiş olan , sıvı halde için gaz halinde , bir sıvının yüzeyinde. Bu fenomen, termal enerjiyi absorbe etme ve dolayısıyla ortam sıcaklığını düşürme etkisine sahip kademeli bir buharlaşmadır .
Buharlaşmanın varlığına dair bilgi eskidir. Kelime, imparatorluk Latince evaporatio, -ionis'den ödünç alınmıştır .
Bazı yazarlar buharlaşmayı , 1830'dan beri bulut oluşumunda rol oynadığı bilinen yoğuşma denen ters fenomenle karşılaştırıyor .
Gelen XIX inci yüzyılın John Dalton su buharı hacmi havayı doyurmak için gerekli olan inceledi. Bu hacmin büyük ölçüde sıcaklığa bağlı olduğunu fark eder.
Bir sıvının buharlaşması, esas olarak yüzeylerinden biri serbest olduğunda , yani başka bir sıvı veya bir katı ile çevrelenmediğinde meydana gelir.
Sıvının içerdiği ısının etkisi altında - yani moleküler çalkalama veya radyasyon şeklindeki termal enerji - bazı yüzey molekülleri havaya doğru itilir ve böylece kinetik enerji elde edilir . Sıvı ve gaz arasındaki arayüze Knudsen katmanı denir . Havaya yansıtılan sıvı miktarı, sıvı sıcaklığına, havada zaten mevcut olan sıvı miktarına veya doygunluğa ve doymuş buhar basıncına bağlıdır .
Bir katı üzerindeki aynı etkiler, süblimleşmesine yol açar .
Belirli bir kimyasal türün moleküllerinden oluşan bir sıvının üzerindeki serbest hacimde , bu türün bazı molekülleri gaz halinde bulunur. En termodinamik denge , gaz basıncı tanımlar elde doymuş buhar basıncına bağlıdır sıcaklığında . Sıvı bir tür karışımından oluşuyorsa, bunlar gazda her birinin doymuş buhar basıncına eşit kısmi basınçlarda bulunur .
Tek türlü bir sistemin kararlı durumu Rankine'in formülü ile açıklanmaktadır :
burada , sıcaklıklarda basınçları ve , buharlaşma enerjisi (ya da buharlaşma entalpisi ) ve ideal gazların evrensel sabit .
Gazdaki buharın kısmi basıncı doymuş buhar basıncından daha düşük olduğunda, moleküllerin bir kısmı sıvı fazdan gaz fazına geçer: karşılık gelen gizli ısının beslenmesini gerektiren buharlaşmadır. Kapalı bir sistem için bu, sıvıyı soğutma etkisine sahiptir. Bu fenomen, birim alan başına kütle akışını veren Hertz-Knudsen bağıntısı ile tanımlanır :
burada , doymuş buhar basıncı, bir mol kütle ve türlere ve sıcaklığa bağlı olgusunun bir verimlilik katsayısı. Sıfır akışa karşılık gelen dengeye ne zaman ulaşılır .
Birkaç zayıf bağlanmış türden oluşan bir karışım durumunda, örneğin bir çözücüdeki bir tür, bağlar denge buhar basıncını düşürür. Bu daha sonra çözücüye bağlı aktivitede bir azalma olarak adlandırılır.
Buharlaşma, yüzeydeki moleküllerin kademeli olarak bir durumdan diğerine geçtiği bir yüzey olgusudur, kaynama ise hacim olgusudur (sıvıda kabarcıklar oluşur).
Buharlaşma, yavaş bir durum değişikliği iken, kaynama hızlı bir durum değişikliğidir.
Buharlaşmayı destekleyen faktörler şunlardır:
Buharlaşma, Dünya'daki yaşam döngüsünde önemli bir olgudur. Su çevrimi bu adımı gerektirir (sıvı su dönüş bulut ardından yağmur veya kar geri düşer).
Buharlaştırma genellikle büyük miktarda gerektirir enerji ( latent ısı ile örneğin buharlaşma), sıcaklık regülasyonu olarak homotermlere göre terleme ve buharlaştırılması ter ya da bir toprak sürahi soğutma., Ya da hava püskürtücü ( Aerosol bir su ).
Örneğin , 25 ° C'de bir gram suyun buharlaşması yaklaşık 2400 Joule ( 580 kalori ) gerektirir, bu da 580 gram suyun sıcaklığını 1 ° C'ye çıkarmak için aynı enerjiye sahiptir .
Bitkilerde besinlerin taşınması için buharlaşma şarttır. Gerçekten de, sayesinde hidrojen bağlarının , su molekülleri birbirlerine "çekme" bir zincir gibi işlev görür. Böylelikle bitki köklerinden çekilen su, su ve bitki iletken hücrelerinin kohezyon özelliği sayesinde yapraklara taşınmaktadır .