Yoğunlaşma

Yoğunlaşma, 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 bulut yoğunlaşma çekirdeği ile temas ettiğinde, su buharının sıvı suya değişmesi olarak da tanımlanabilir. Doğrudan gaz fazdan katı faza geçiş gerçekleştiğinde, değişime kırağılaşma denir.

Adyabatik genişleme nedeniyle uçağın kanadının altındaki alçak basınç bölgesinde yoğunlaşma

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.[2]

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.[3]

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,[4] termal yönetim,[5] soğutma,[6] ve klima bulunmaktadır.[4]

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.[7] Havada depolanabilecek su buharı miktarı, sadece sıcaklık arttırılarak arttırılabilir.[7] 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 .[7]

Ayrıca bakınız
Maddenin faz geçişleri
Nereye
Katı Sıvı Gaz Plazma
Nereden Katı Erime Süblimleşme
Sıvı Donma Buharlaştırma
Gaz Kırağılaşma Yoğunlaşma İyonlaşma
Plazma Rekombinasyon

Kaynakça
  1. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. basım (the "Gold Book") (1997). Düzeltilmiş çevrimiçi sürümü:  (2006-) "condensation in atmospheric chemistry".
  2. Boş kaynak (yardım)
  3. "FogQuest - Fog Collection / Water Harvesting Projects - Welcome". 14 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Ocak 2019.
  4. Boş kaynak (yardım)
  5. Beyaz, FM 'Isı ve Kütle Transferi' © 1988 Addison-Wesley Publishing Co. s. 602–604
  6. Q&A: Microchannel air-cooled condenser; Heatcraft Worldwide Refrigeration; April 2011; Boş kaynak (yardım)
  7. Boş kaynak (yardım)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.