İçeriğe atla

Yoğunlaşma

Adyabatik genişleme nedeniyle uçağın kanadının altındaki alçak basınç bölgesinde yoğunlaşma

Yoğunlaşma veya yoğuşma, maddenin fiziksel halinin gaz fazından sıvı faza değişimi ve buharlaşmanın tersidir. En sık su döngüsü anlamında kullanılır.[1] Atmosfer içinde bir sıvı veya katı bir yüzey veya Yoğunlaşma bulutu ile temas ettiğinde, su buharının sıvı suya değişmesi olarak da tanımlanabilir. Doğrudan gaz fazdan katı faza geçiş gerçekleştiğinde, değişime kırağılaşma denir.

Başlaması

Yoğunlaşma, atomik/moleküler kümeler tarafından kendi gaz hacmi içinde - bulutlarda yağmur damlası veya kar tanesi oluşumu - veya gaz fazı ile bir sıvı ya da katı yüzey arasındaki temas vasıtasıyla başlatılır. Bulutlarda, bu, gaz veya sıvı su moleküllerini bağlayabilen atmosferik mikroplar tarafından üretilen, su çekirdeği oluşturan proteinler tarafından katalize edilebilir.

Tersinirlik senaryoları

Yüzeyin doğası ile ilgili olarak birkaç farklı tersinirlik senaryosu ortaya çıkmaktadır.

  • Bir sıvının yüzeyine soğurulma (aynı maddeden veya solventlerinden biri) - buharlaşma olarak geri dönüşümlüdür.[1]
  • Türlerin üçlü noktasından daha yüksek basınç ve sıcaklıklarda katı yüzeye adsorpsiyon (çiğ damlacıkları) buharlaşma olarak geri dönüşümlüdür.
  • Türlerin üçlü noktasından daha düşük basınç ve sıcaklıklarda katı yüzeye adsorpsiyon (katkının katı katmanları olarak) - süblimasyon olarak geri dönüşümlüdür.

En yaygın senaryolar

Yoğunlaşma, genellikle, bir buhar soğutulduğunda ve/veya gaz fazındaki moleküler yoğunluk, maksimum eşiğine ulaştığında, doyma sınırına sıkıştırıldığında meydana gelir. Yoğunlaşan sıvıları toplayan buhar soğutma ve sıkıştırma ekipmanı "yoğunlaştırıcı" olarak adlandırılır.

Yoğunlaşma nasıl ölçülür

Psikrometri, çeşitli atmosferik basınçlarda ve sıcaklıklarda buharlaşma yoluyla havadaki neme yoğunlaşma oranlarını ölçer. Su, buhar yoğunlaşmasının ürünüdür - yoğunlaşma, bu faz dönüşüm sürecidir.

Yoğunlaşma uygulamaları

Bulut bölmelerinde bir sıvı (bazen su, ancak genellikle izopropanol) bir radyasyon partikülü ile temas ettiğinde yoğunlaşır, böylece duman izine benzer

Yoğunlaşma, damıtma işleminin önemli bir bileşenidir, önemli bir laboratuvar ve endüstriyel kimya uygulamasıdır.

Yoğunlaşma doğal olarak oluşan bir olay olduğundan, insan kullanımı için büyük miktarlarda su üretmek için kullanılabilir. Pek çok yapı yalnızca hava kuyuları ve sis çitler gibi yoğunlaşmadan su toplamak amacıyla yapılmıştır. Bu tür sistemler, aktif çölleşmenin gerçekleştiği bölgelerde toprak nemi elde etmek için sıklıkla kullanılabilir - öyle ki bazı kuruluşlar etkilenen bölgelerde yaşayan insanları su kondansatörleriyle ilgili durumla etkin bir şekilde başa çıkabilmeleri için eğitir.[2]

Aynı zamanda bir bulut odasında parçacık izlerinin oluşturulmasında çok önemli bir işlemdir. Bu durumda, bir olay parçacığı tarafından üretilen iyonlar, görünür "bulut" izlerini üreten buharın yoğunlaşması için çekirdeklenme merkezleri olarak işlev görür.

Endüstride olduğu kadar tüketiciler tarafından da yoğunlaşmanın ticari uygulamaları arasında enerji üretimi, suyun tuzdan arınması,[3] termal yönetim,[4] soğutma,[5] ve klima bulunmaktadır.[3]

Biyolojik adaptasyon

Çok sayıda canlı varlıklar yoğunlaşmayla erişebilen suyu kullanır. Bunlara birkaç örnek, Avustralya dikenli şeytanı, Namibya kıyılarının karanlık böcekleri ve Amerika Birleşik Devletleri'nin Batı Kıyısı'nın sekoya ağaçlarıdır.

Bina inşaatında yoğunlaşma

Yağmur sırasında camda yoğunlaşma.

Bina yapımında yoğunlaşma, rutubete, küf sağlığı sorunlarına, odun çürümesine, korozyona, harç ve duvar duvarlarının zayıflamasına ve artan ısı transferinden kaynaklanan enerji cezalarına neden olabileceği için istenmeyen bir olgudur. Bu sorunları hafifletmek için, iç ortam hava neminin düşürülmesi veya binadaki hava havalandırma sisteminin iyileştirilmesi gerekir. Örneğin pencerelerin açılması, aspiratörlerin açılması, nem alma cihazlarının kullanılması, dış giyimlerin kurutulması ve pişirme sırasında tencere ve tavaların örtülmesi gibi çeşitli yollarla yapılabilir. Havadaki nemi gidermeye ve bir binanın içinde havayı hareket ettirmeye yardımcı olan klima veya havalandırma sistemleri kurulabilir.[6] Havada depolanabilecek su buharı miktarı, sadece sıcaklık arttırılarak arttırılabilir.[6] Bununla birlikte, evdeki yoğunlaşmanın çoğu sıcak, nemli ve ağır hava, soğuk bir yüzeyle temas ettiğinde meydana geldiğinden, bu çift kenarlı bir kılıç olabilir. Hava soğuduğu için artık su buharı tutamaz. Bu, suyun serin yüzeyde birikmesine neden olur. Merkezi ısıtma, kışın tek camlı pencerelerle birlikte kullanıldığında bu çok belirgindir.

Yapı içi yoğuşma, termal köprüler, yetersiz veya eksik yalıtım, neme dayanıklı veya yalıtımlı camdan kaynaklanabilir .[6]

Ayrıca bakınız

Maddenin faz geçişleri
basicNereye
Katı SıvıGazPlazma
Nereden Katı ErimeSüblimleşme
Sıvı DonmaBuharlaştırma
Gaz KırağılaşmaYoğunlaşma İyonlaşma
Plazma Rekombinasyon

Kaynakça

  1. ^ a b IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. basım (the "Gold Book") (1997). Düzeltilmiş çevrimiçi sürümü:  (2006-) "condensation in atmospheric chemistry".
  2. ^ "FogQuest - Fog Collection / Water Harvesting Projects - Welcome". 14 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Ocak 2019. 
  3. ^ a b Boş kaynak (yardım) 
  4. ^
    Beyaz, FM 'Isı ve Kütle Transferi' © 1988 Addison-Wesley Publishing Co. s. 602–604
  5. ^ Q&A: Microchannel air-cooled condenser; Heatcraft Worldwide Refrigeration; April 2011; Boş kaynak (yardım) 
  6. ^ a b c Boş kaynak (yardım) 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Nem</span> havada bulunan su buharı konsantrasyonu

Nem, havada bulunan su buharına denir. Nem ölçümlerinde mutlak nem, bağıl nem ve spesifik nem hesaplanır. Mutlak nem birim hacimdeki nem miktarıdır. Gram/metreküp olarak verilir. Bağıl nem havadaki nem miktarının o havanın alabileceği maksimum neme olan oranıdır. Birimsel olarak verilir ve sıcaklık ile ters orantılıdır. Spesifik nem ise bir gazda bulunan su buharı ağırlığının gaz ağırlığına olan oranıdır. İngilizcede moisture ise bir katının aldığı ya da verdiği sıvı miktarına denir. Türkçede ise tam bir karşılığı yoktur, rutubet olarak adlandırılabilir. Çiğ noktasında ise yüzey üzerindeki bağıl nem %100'e eşittir. Bu, çiğ noktasının sıcaklığında havanın suya doyduğu anlamına gelir, sıcaklığın biraz daha azalması durumunda yüzey üzerinde bir miktar su yoğunlaşacaktır.

<span class="mw-page-title-main">Hâl değişimi</span>

Hâl değişimi, bir maddenin moleküller arası potansiyel enerjisinin ısı alarak ya da vererek değişmesi sonucu meydana gelen olay.

<span class="mw-page-title-main">Klima</span>

Klima, elektrikli klima veya pasif soğutma ve havalandırmalı soğutma dâhil olmak üzere çeşitli yöntemlerin kullanımıyla daha konforlu bir iç ortam elde etmek için kapalı bir alandaki havanın ısı ve nem miktarının kontrol edilmesi işlemidir. Klima, "ısıtma, havalandırma ve klima" (HVAC) sağlayan sistem ve teknikler ailesinin bir üyesidir.

<span class="mw-page-title-main">Buzdolabı</span>

Buzdolabı; yaygın olarak buhar sıkıştırma çevrimine göre çalışan, gıdaların soğuk tutularak uzun zaman muhafaza edilmesini sağlayan soğutma makinesidir. Bu bağlamda absorpsiyonlu soğutma ve ayrıca Peltier soğutma sistemleri ile çalışan buzdolapları da mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">Bağıl nem</span>

Bağıl nem, havada bulunan su buharına ait kısmi basıncın, aynı sıcaklıktaki suyun denge buhar basıncına oranıdır. Başka bir deyişle bağıl nem, havanın belirli bir sıcaklıkta taşıyabileceği nem miktarının yüzde kaçını taşıdığını belirtir.

<span class="mw-page-title-main">Yağmur</span>

Yağmur, atmosferik su buharından yoğunlaşan ve daha sonra yerçekiminin etkisiyle düşen su damlacıklarıdır. Yağmur, su döngüsünün önemli bir bileşenidir ve Dünya'daki tatlı suyun çoğunun birikmesinden sorumludur. Hidroelektrik santralleri, mahsul sulama ve birçok ekosistem türü için uygun koşullar için su sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Yoğunlaşma bulutu</span> Büyük patlamalar sonucu oluşan görüntü

Yoğunlanma bulutu veya mantar bulut, Nispeten nemli bir atmosferdeki nükleer patlamayı takiben ateş topunu geçişi olarak çevreleyen çok ince su damlacıklarından duman veya sis. Patlamanın negatif safhasındaki hava genişlemesi ısının azaldığı patlama sonuçlarında dalgalanmakta, bu nedenle havadaki mevcut su buharının yoğunlaşması oluşmakta ve bir bulut teşkil etmektedir. Bulut, basıncın normale döndüğü ve hava sıcaklığının tekrar yükseldiği zaman hemen ortadan kalkmaktadır. Bu olgu, Wilson bulut kümesinde Fizikçiler tarafından kullanılana benzerdir ve bazen bulut küme etkisi olarak anılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Su buharı</span> suyun gaz fazı

Su buharı, normal şartlar altında sıvı hâlde bulunan suyun gaz hâlidir. Su, her sıcaklıkta buharlaşabildiği için havada her zaman su buharı bulunur. Buharlaşma su yüzeyinden meydana gelir. Suyun su buharı hâline gelmesine buharlaşma denir. Su buharının tekrar su hâline geçmesine de yoğunlaşma denir. Atmosferde bulunan su buharı ani yoğunlaşmalar yaşarsa yağmur yağar, yoğunlaşma ortamı aniden ve aşırı soğursa su buharı direkt yoğunlaşma olmadan katı hâle geçer. Buna da kırağılaşma denir.

<span class="mw-page-title-main">Yağış</span> havadaki su buğusunun yoğunlaşma sonunda sıvı ya da katı durumda yere düşmesi

Yağış, hava kütlelerinin soğuk bir hava tabakası ile karşılaşarak, soğuk bir yerden geçerek ya da yükselerek soğuması sonucunda içerisindeki su buharının yoğuşarak sıvı veya katı halde yeryüzüne inmesi olayıdır. Plüvyometre adı verilen bir âletle ölçülür. Yıllık yağış miktarı mm, cm ve m olarak, günlük yağış miktarı ise kg/m² ile ifade edilir. Yıllık toplam yağış miktarının bir alanda oluşturduğu yükseklik baz alındığı için uzunluk birimleriyle ifade edilir. Birçok farklı formda meydana gelebilir, bunlar yağmur, kar, graupel, dolu ve sulusepkendir.

<span class="mw-page-title-main">Kırağı</span> Buzlu Yağış Çeşidi

Kırağı, atmosferik sinir tabakadaki hava partiküllerinin efektif buhar basıncının, yüzeyin sıcaklığına ait buz üstünde donmuş buhar basıncından daha alçak olması sonucu, havadaki su buharının soğuk yüzey ve/veya cisim üzerinde yoğuşarak katı hale geçmesidir. Kısaca kırağı zeminler üzerindeki yoğunlaşmanın buz kristalleri şeklinde olmasıdır. Kırağının oluşabilmesi için de havanın açık ve durgun olması gerekir. Oluşum biçimi bakımından çiyden bir farkı yoktur. Meteorolojide yağış kategorisinde değerlendirilmez. Soğumanın çok şiddetli olduğu yerlerde, havanın temas ettiği yüzeylerde buz kristalleri şeklinde oluşan yoğuşma ürünüdür. Türkiye'de bu olay kış mevsiminin başlarında görülür.

<span class="mw-page-title-main">Çiy</span>

Çiy, havadaki su buharının soğuk bir yüzey üzerinde sıvı hale geçmesi sonucu oluşan su damlacıkları. Atmosferik sınır tabakadaki hava parselinin aktüel buhar basıncının, yüzeyin sıcaklığına ait doymuş buhar basıncından daha yüksek olması sonucu, havadaki su buharının soğuk bir yüzey üzerinde yoğunlaşarak sıvı faza geçmesidir. Bahar aylarında bulutsuz gecelerde gerçekleşen radyasyon kaybı, yeryüzeyine temas eden ince bir hava tabakasında fazlaca soğumaya neden olur ve çiy de genellikle bu durumda -nem, sıcaklık ve basınç koşulları da uygunsa- gerçekleşir. Yer/cisim sıcaklığı donma seviyesinin altında ise, çiy yerine kırağı gerçekleşir. Çiy, meteoroloji biliminde yağış kategorisine girmez. Hatta klimatolojik rasat cetvellerinde meteorolojik hadise değil, müşahede olarak rapor edilir.

<span class="mw-page-title-main">Yoğunlaşma izleri</span>

Yoğunlaşma izleri, genellikle seyir irtifasında jet motorlarının arkasında görünen buz parçacıklarından oluşan çizgi biçimli bulutlardır. Yoğunlaşma izleri, jet uçaklarının uçuşlarında ilk günlerden beri görülen normal bir etkidir. Sıcaklığa ve hava aracının bulunduğu irtifadaki neme bağlı olarak yoğunlaşma izleri hızlıca buharlaşabilir.

<span class="mw-page-title-main">Sis</span> atmosferik olay

Sis, yatay görüş mesafesini 1 km'nin altına düşüren bir hava olayıdır. Stratüs bulutlarının yerde veya yere yakın seviyede oluşması olarak da bilinir. Hava içindeki su buharının yoğuşması veya donarak kristalleşmesi sonucu ortaya çıkan çok küçük su damlacıkları veya buz kristallerinden meydana gelir. Görüşü fazla düşürmeyen hafif sise pus denir.

<span class="mw-page-title-main">Hava nemi ile su üretimi</span>

Hava nemi ile su üretimi, havada bulunan nemin, soğutulduktan sonra faz değiştirerek sıvı hale dönüştürülmesi ile elde edilen suyun toplanmasıdır.

Yoğuşturucu, kondenser veya kondansör, buharlı güç sistemleri ve gazlı soğutma-iklimlendirme sistemlerinde buhar ya da soğutucu gazın ısısını çevreye ya da başka bir soğutucuya vererek sıvı hâle geçtiği ısı değiştirici bir makinedir.

<span class="mw-page-title-main">Su döngüsü</span> suyun; okyanus ve denizlerden atmosfere, atmosferden yeryüzüne ve sonra yeniden deniz ve okyanuslara dönüşü

Su döngüsü yahut hidrolojik döngü, suyun Dünya yüzeyinin üstünde ve altında sürekli hareketini tanımlar. Suyun okyanus ile denizlerden atmosfere, atmosferden yeryüzüne ve yeniden deniz-okyanuslara ulaşması şeklindeki genel turu, döngüyü oluşturur. Evrenin korunumu yasası gibi, yeryüzündeki su kaynaklarının artmaz veya eksilmezliğini ifade eden bir terimdir ve bir başlangıç veya sonu yoktur.

Süperkritik akışkan, belirgin sıvı ve gaz fazının olmadığı kritik noktanın üzerinde basınç ve sıcaklığa sahip madde. Katıların içinde gaz gibi dağılabilir ve maddeleri sıvı gibi çözebilir. Ayrıca süperkritik akışkanın kritik noktasına yakın durumlarda, sıcaklık ve basınçtaki küçük değişimler, yoğunlukta büyük değişimlere sebep olabilir bu da süperkritik akışkanın birçok özelliğinin üzerinde ince ayar yapılabilmesini sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Buharlaşma</span>

Buharlaşma, bir sıvının gaz fazına geçerken yüzeyinde oluşan buharlaşma türüdür. Çevreleyen gazdaki buharlaşan maddenin yüksek konsantrasyonu, örneğin çevredeki nemin suyun buharlaşma hızını etkilemesiyle buharlaşma yavaşlar.

<span class="mw-page-title-main">Faz (madde)</span> Fiziksel bilimlerde, bir faz bir malzemenin fiziksel özelliklerini esas olarak eşit bir şekilde madde boyunca dağılan bir sistemdir. Fiziksel özelliklerinin örneklerinden üç tanesi, yoğunluk içermesi , mıknatıslanma ve kimyasal bileşimi inde

Fiziksel bilimlerde faz; bir malzemenin fiziksel özelliklerinin her noktasında aynı olduğu bölgedir/alandır. Fiziksel özelliklerinin örneklerinden üç tanesi, yoğunluk içermesi, mıknatıslanma ve kimyasal bileşimi indeksi. Basit bir açıklama ile bir faz fiziksel olarak ayrı, kimyasal olarak yeknesak ve (genellikle) mekanik ayrılabilir malzemeli bir bölge olmasıdır. Bir cam kavanoz buz ve sudan oluşan bir sistemde, buz küpleri birinci faz, su ikinci faz ve suyun üstünde bulunan nem ise üçüncü fazdır. Cam kavanoz ise başka bir ayrı aşamasıdır. Faz terimi bazen maddenin hali olarak eş anlamlı bir şekilde kullanılabilir. Ancak bir maddenin aynı halde çok sayıda karışmayan fazı olabilir. Ayrıca, faz terimi bazen bir faz diyagramı için üzerinde sınır ile basınç ve sıcaklık gibi durum değişkenler açısından sınırı çizilmiş denge durumunda bir dizi oluşturmak için kullanılır. Faz sınırları gibi katı veya başka bir kristal yapısından daha ince değişikliğine sıvıdan bir değişiklik olarak maddenin organizasyon değişiklikleriyle ilgili olduğundan bu son kullanım durumuna eş anlamlısı olarak "faz" kullanımına benzer. Ancak, madde ve faz diyagramı kullanımların hali yukarıda verilen ve amaçlanan anlam terim kullanıldığı bağlamdan kısmen tespit edilmelidir resmi tanımı ile orantılı değildir. Fazın çeşitleri Farklı fazlar, gaz, sıvı, katı, plazma veya Bose-Einstein yoğuşma ürünü olarak maddenin farklı durumlar olarak tarif edilebilir. Maddenin katı ve sıvı formda diğer haller arasındaki faydalı mezofazlar.

Bulut fiziği, fiziksel işlemlerdeki çalışmalardır ve bu oluşuma, büyümeye ve atmosfer bulutlarının çökelmesine yol açar. Bulutlar sıvı suyu mikroskobik damlacıklar halinde içerir, buzların küçük kristalleri veya ikisi de. Bulut damlacıkları başlangıçta su buharının yoğunluğunun yoğun çekirdeğin üzerinde olmasıyla oluşur aynı zamanda Köhler teorisine göre havanın aşırı doymuşluğu kritik değeri aşar. Kelvin etkisinden dolayı bulut yoğunlaşma çekirdeği bulut damlacıkları formasyonu için gereklidir, eğimli yüzeyden dolayı bu buhar basıncındaki doyma ile tasvir edilebilir. Küçük çapta, aşırı doymuşluk miktarı yoğunlaşmanın çok büyük olması için gereklidir, bu doğal bir şekilde gerçekleşmez. Raoult ilkesi, çözelti nasıl buhar basıncına bağlı bunu tasvir eder. Yüksek konsantrasyonda, bulut damlacıkları küçük olduğunda, çekirdeğin oluşumu dışından küçük olması aşırı doymuşluk gerektirir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.