Akışkan Olarak Sıvılar

Sıvılar-Akışkan Olarak Sıvılar


Sıvılar ile gazlann pek çok ortak özelliği vardır; bunların her ikisi de akma özelliğine sahip olduklarından akışkan olarak tanımlanır Bazı sıvılar öbürlerine oranla daha zor akar Fizikçiler ve kimyacılar, akmaya karşı gösterilen bu dirence ağdalılık ya da batı dillerinden aktarılan biçimiyle viskozite derler Kolayca akmayan sıvılar ağdalı olarak tanımlanır Katran ağdalı bir sıvıdır, ama süt öyle değildir



Gazlar gibi sıvılar da, eskiçağın büyük bilginlerinden Arşimet'in ortaya koyduğu bir kurala uyar Arşimet ilkesi denen bu kurala göre, herhangi bir katı cisim kısmen ya da tümüyle suya daldırıldığında, cismin ağırlığında ortaya çıkan azalma, taşırmış olduğu suyun ağırlığına eşittir (bak ARŞİMET) Sıvıya daldırılan cismi yukarı doğru iten kuwete sıvının kaldırma kuweti denir; sıvının kaldırma kuvveti, cismin sıvı içindeki ağırlık kaybına eşittir
Fransız matematikçi Pascal da akışkanlara ilişkin bir kural geliştirmiştir Pascal yasası denen bu kurala göre, herhangi bir sıvının içinde basınç her yönde eşit olarak yayılır Hidrolik fren ve hidrolik pres gibi pek çok aygıt bu yasaya dayalı olarak çalışır (bak HİDROLİK; PASCAL, BLAISE)


Sıvılar ile gazların bazı ortak özelliklerinin bulunmasına karşılık, sıvı molekülleri gaz molekülleri kadar serbest değildir Sıvı içindeki moleküller de sürekli hareket halindedir, ama sözü edilen bağlanma kuweti nedeniyle birbirlerine göre olan konumlarını korurlar Öte yandan, sıvının yüzeyindeki moleküller yüzeyden kurtularak gaz molekülleri haline gelir Bu sürece buharlaşma denir BUHARLAŞMA maddesinde de anlatıldığı gibi, daha büyük enerjiye sahip olan moleküller sıvıdan ayrılıp gider ve kalan sıvı, önceki durumuna göre daha soğuk olur Bütün soğutma aygıtlarında bu etkiden yararlanılır (bak Soğutma)

Buharlaşma hızı sıvıdan sıvıya değişir, ama hangisi olursa olsun bir sıvının sıcaklığı ne kadar yüksekse buharlaşma hızı da o ölçüde yüksek olur Sıcaklık, sıvı moleküllerinin sahip oldukları enerjinin bir ölçüsüdür Bu enerjinin kendisi de, moleküllerin onları yerlerinde tutan bağlanma kuwetini yenebilme yeteneklerinin bir ölçüsüdür Sıvının kaynama noktası olarak adlandırılan bir sıcaklıkta bütün sıvı buharlaşır, yani gaz haline dönüşür Bir sıvının kaynama noktası genellikle normal atmosfer basıncında saptanır Düşük basınçlarda, sıvının kaynama noktası daha düşüktür Çünkü düşük basınçlarda yüzeydeki moleküllerin üzerindeki basınç da düşük olur ve bunun sonucunda moleküller yüzeyden daha kolay kurtulup havaya karışır




Sıvıların daha düşük basınçlarda daha kolay kaynayıp buharlaşmasının, yani kaynama noktalarının daha düşük olmasının nedeni budur Örneğin, Everest Dağı'nın tepesinde yumurta kaynatmak isteseydiniz, suyun yumurtayı tam anlamıyla pişirecek kadar ısınmadan buharlaştığını görürdünüz Buna karşılık sıvılann üzerindeki basınç arttıkça kaynama noktası da yükselir Mutfaklarda kullanılan basınçlı (düdüklü) tencerelerde suyun kaynama noktası 120°C'ye kadar yükseltilebilir Bu tür tencerelerde yemeklerin geleneksel tencerelerdekine göre daha çabuk pişirilebilmesinin nedeni budur

Bir sıvının donma noktası, katı hale geldiği sıcaklıktır Bu sıcaklıkta sıvı molekülleri o kadar çok enerji kaybeder ki, bağlanma kuweti onlan sıvı haldekine göre çok daha yakın bir konumda birbirine bağlar Donma noktası da basınçtan etkilenir Donduğunda büzülen sıvılann üzerindeki basınç arttıkça bu sıvılann donma noktası da yükselir; ama öte yandan, donduklarında genleşen sıvıların üzerindeki basınç arttıkça bunlann donma noktası düşer Sıvıların çoğu donduğunda, yani katılaştığmda büzülür Ama su donduğunda genleşir

Bir sıvı hem kaynama noktasında, hem de donma noktasında, değişimin yönüne bağlı olarak ya dışarı enerji verir ya da dışarıdan enerji alır DONMA VE ERİME maddesinde, erime noktasındaki bir katının sıvı hale dönüşürken nasıl dışarıdan ısı biçiminde enerji soğurduğu açıklanmıştır Bu ek enerjiye gizli erime ısısı denir Katının erimesi için aldığı bu ek enerjinin miktarı, donma noktasındaki sıvının katı hale geçerken dışarı saldığı enerji miktarına eşittir

Kaynama noktasındaki bir sıvının gaz haline dönüşürken dışarıdan aldığı ek enerjiye gizli buharlaşma ısısı denir; bu enerjinin miktarı daha da büyüktür Gaz sıvı hale dönüşürken ise aynı miktarda enerjiyi dışarı salar Herhangi bir sıvının gizli buharlaşma ısısı, her zaman gizli erime ısısından çok daha fazladır; çünkü moleküllerin bir gaz oluşturmak üzere bir sıvıdan kurtulabilmeleri için gerekli olan enerji, katıdan sıvıya geçişte gereksindikleri enerjiden çok daha fazladır (bak Isı)
Bir metal olan cıva dışında, sıvıların ısı ve elektrik iletkenlikleri zayıftır Sıvılarda ısı aktarımında temel süreç konveksiyondur; bu gazlar için de geçerlidir Bu olgu KONVEK-SİYON maddesinde ayrıntılı olarak anlatılmıştır