Maddelerin fiziksel hallerini belirleyen molekülleri arasındaki etkileşimlerdir. Moleküler arası etkileşimler arttıkça madde daha düzenli hale geçer. Tanecikleri birbiri ile temas ve etkileşim halinde olan fakat tanecikleri birbiri üzerinde kayarak öteleme hareketleri yapabilen fiziksel hal sıvı halidir. Sıvılar, içerisinde bulundukları kabın şeklini alırlar. Sahip oldukları bu hacim içerisinde titreşim ve öteleme hareketi yaparak sürekli yer değiştirirler.
Sıvıların özellikleri;
- Bulundukları kabın doldurabildikleri kadar ki kısmının şeklini alırlar.
- Sıkıştırılamazlar.
- Akışkandırlar.
- Moleküler arası boşluklar, katı haline göre çok, gaz haline göre ise oldukça azdır.
- Belirli hacimleri vardır.
- Katılardan daha düzensiz, gazlardan ise daha düzenli yapıdadırlar.
a) Viskozite:
- Sıvıların akmaya karşı gösterdiği dirence viskozite denir.
- Moleküler arası çekim kuvvetlerinin artması viskoziteyi arttırır.
- Viskoziteleri büyük olan sıvıların akıcılığı azdır.
- Viskozluğun tersine akıcılık denir.
- Bir sıvının sıcaklığı arttırıldığında tanecikler arası çekim kuvvetleri azalır. Bu nedenle sıvının viskozitesi de azalır ve akıcılığı artar.
- Bazı sıvıların viskozite değerleri
b) Buharlaşma ve Kaynama Olayları:
Sıvı moleküllerini oluşturan bir tanecik yeterli enerjiyi bularak kendisini etkileyen kuvvetleri yenerek sıvıyı terk eder ve gaz fazına geçer. Bu olaya buharlaşma denir.
- Buharlaşma sıvının yüzeyinde gerçekleşir. Çünkü yüzeydeki bir moleküle içteki moleküller tarafından etki eden çekim kuvveti azdır.
- Buharlaşma her sıcaklıkta görülür. Sıvının gaz fazına geçmesi endotermik bir olaydır.
X(s) + ısı —-> X(g)
- Sıcaklık ve sıvının yüzey alanı arttıkça buharlaşma artar, dış basınç arttıkça buharlaşma azalır.
- Buharlaşan sıvı gerekli olan enerjiyi komşu taneciklerden aldığı için sıvının sıcaklığı düşer.
- Kaynama bir sıvının çok hızlı buharlaşmasıdır. Bir sıvının buhar basıncının dış basınca eşit olduğu anda sıvının her yerinden kabarcıklar çıkmasına kaynama denir.
- Kaynama sıvının her yerinde olur.
- Saf maddelerin belirli kaynama noktaları vardır. (Örneğin, su deniz seviyesinde 100 °C de kaynar.)
- Deniz seviyesinden yukarılara çıkıldığında dış basınç düşeceğinden sıvının gaz fazına geçişi kolaylaşır, kaynama noktası azalır ve buharlaşma kolaylaşır.
- Dış basınç arttıkça, sıvıda çözünebilen bir katı (örnek, tuz) eklendiğinde KN artar ve moleküler arası çekim kuvveti azaldıkça KN azalır.
- Kaynama noktası, sıvının miktarına, sıvının ilk sıcaklığına ve ısıtıcının gücüne bağlı değildir. Bu verilenler kaynama süresine etki eder.
- 1 atm basınç altındaki saf suya bir miktar şeker ya da tuz karıştırılıp çözünmesi sağlandığında kaynama sıcaklığı 100 °C’nin üstüne çıkar.
c) Buharlaşma Hızı ve Buhar Basıncı:
Birim zamanda buharlaşan sıvı miktarına buharlaşma hızı denir.
Buharlaşma hızı hangi durumlarda artar?
- Sıcaklık arttırılırsa,
- Sıvının yüzeyi genişletilirse,
- Dış basınç azaltılırsa,
- Havanın nem oranı düşürülürse (buharlaşan sıvı su ise) buharlaşma hızı artar.
Buharlaşma hızı hangi durumlarda azalır?
- Moleküler arası çekim kuvveti artırılırsa,
- Sıvıda çözünmüş, uçucu olmayan katı madde miktarı artarsa,
- Yer çekimi kuvveti artarsa buharlaşma hızı azalır.
Sıvı molekülleri her sıcaklıkta buharlaşarak kapalı kapta sıvısı üzerinde buharını oluştururlar. Oluşan bu buhar molekülleri hareket halinde iken kabın çeperlerine ya da sıvı yüzeyine çarparak enerji kaybedip yoğunlaşır ve tekrar sıvıya dönüşür.
Fiziksel değişimin başlangıcında buharlaşma hızı yoğunlaşma hızından büyüktür. Oluşan buhar miktarı arttıkça yoğunlaşma hızı artar. Sıcaklık sabit tutulduğunda bir süre sonra buharlaşma hızı ile yoğunlaşma hızı birbirine eşit olur. Sıvı ve buhar arasında oluşan bu duruma sıvı – buhar dengesi denir.
Sabit sıcaklıkta ve kapalı bir kapta sıvısıyla dengede olan buharın yaptığı basınca denge buhar basıncı denir.
Buhar basıncı;
- Sıvının cinsine bağlıdır. Moleküler arası çekim kuvveti büyük olan sıvının buhar basıncı küçüktür.
- Sıvının saflığına bağlıdır. Uçucu olmayan katıların çözündüğü sıvıların buhar basıncı katı miktarı arttıkça azalır.
- Sıvının sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça buhar basıncı artar.
- Dış basınca, sıvı miktarına bağlı değildir.
ATMOSFERDE SU BUHARI – BAĞIL NEM
Havanın bileşiminde bir çok gaz olduğunu biliyoruz. Bunlardan biri de su buharıdır. İçinde su buharı içeren hava nemli hava olarak adlandırılırken, su buharı içermeyen hava ise kuru hava olarak adlandırılır. Yani havadaki su buharına nem denir. Havadaki N2, O2 gibi gazların miktarı neredeyse değişmezken nem miktarı oldukça değişkenlik gösterebilir. Fakat bu değişkenliğinde bir sınırı vardır. Belirli bir hava kütlesinin bulunduğu sıcaklık derecesine göre içereceği nem miktarının sınırına doygunluk noktası denir. Doygunluk noktasına ulaşmış bir havada sıcaklık düşerse yağış başlar. Doygunluk noktasında havanın taşıyabileceği en fazla nem miktarına maksimum nem denir. Herhangi bir sıcaklıkta havanın içinde bulunan mutlak nem miktarının, aynı sıcaklıktaki havanın bulundurabileceği maksimum nem miktarına oranına da bağıl nem denir.
Ayrıca bağıl nem, belirli bir sıcaklıkta havanın su buharı basıncının, o sıcaklıktaki suyun doygun buhar basıncına (denge buhar basıncına) oranının yüzdesi olarak da ifade edilir.
- Bağıl nem yüzde ile ifade edilir ve havadaki nem miktarını göstermez.
Meteorolojik amaçlı ölçümlerde termometrelerde okunan hava sıcaklık değerlerine gerçek sıcaklık denir. Gerçek sıcaklık ile insanların hissettiği hava sıcaklığı farklılık gösterebilir. İnsan vücudunun hissettiği, algıladığı sıcaklığa hissedilen sıcaklık denir. Hissedilen sıcaklık, iklimsel çevre, giysilerin ısı direnci, vücut yapısı, bağıl nem ve rüzgar gibi birçok faktörden etkilenir.