Anahtar Fark – Gaz ve Buhar
Gaz fazı, katı faz, sıvı faz ve plazma ile birlikte tüm maddelerin dört temel fazından biridir. Gazlar, katı ve sıvı fazlardan açıkça ayırt edilebilir, çünkü katı veya sıvılardan farklı olarak, atomlar serbest hareket halindedir ve bir kabın her tarafına dağılmıştır. Gaz ve buhar, şeffaflıkları nedeniyle benzer görünürler, ancak maddenin var olabileceği iki farklı fazdır. Gaz ve buhar arasındaki temel fark, gazın yalnızca bir fiziksel durumda var olması ve buharın başka bir fiziksel durumla bir arada var olabilmesidir.
Gaz Nedir?
Doğadaki gaz, tek bir elementten veya atomların bir kombinasyonundan yapılabilir. Ancak çok küçük bir moleküldür. Örneğin, periyodik tablodaki halojen grubu göz önüne alındığında, flor ve klor gaz olarak bulunurken brom sıvı ve İyot katı olarak bulunur. Bunun nedeni, atomun boyutunun halojen grubundan aşağıya doğru artması ve moleküller arası etkileşimler nedeniyle büyük moleküllerin serbest hareket durumu elde edememeleridir.
Gaz, gaz fazı olan yalnızca bir halde bulunan bir maddedir. Buna termodinamik durum denir. Termodinamik durum, bir sistemin sıcaklık, basınç vb. gibi termodinamik parametrelere göre açıklanan durumudur. Gaz, faz değişikliği ile karşılaşmamıştır, yani sadece gaz olarak bulunur ve özel koşullar sağlanmadıkça faz değişikliğine uğramaz.. Bu nedenle monofazik madde olarak adlandırılır.
Aşağıdaki diyagram gaz fazı ve buhar fazının göreli konumlarını göstermektedir. Burada buhar fazı, kritik nokta sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta bulunur. Gaz fazı kritik noktanın üzerindedir.
Şekil 01: Gaz fazı ve buhar fazının göreli konumları
Buhar nedir?
Buhar, gaz fazında olan ve sıvı faz ile bir arada bulunabilen bir madde olarak tanımlanabilir. Bu tanım biraz kafa karıştırıcı görünüyor, ancak burada olan şey, buharın bir sıvı ile dengede olmasıdır. Bu sıvı, buharla aynı molekülleri içerir. Buhar bir faz değişikliğinden oluşur ve tekrar faz değişikliğine uğrayabilir. Bu nedenle çok fazlı bir madde olarak adlandırılır. Buhar, gaz gibi bir maddenin hali değildir. Bir gazın bir sıvıya geçişi, yoğunlaşma ve ardından bir sıvı damlasının oluşumu ve büyümesi ile gerçekleşir. Buharın sıvı fazıyla bir arada bulunması, ortalama sıcaklığı kritik noktanın altında olduğu için mümkündür. Kritik nokta, bir gaz ve bir sıvının ayırt edilemediği sıcaklık ve basınçtır. Kritik noktanın üzerinde sadece gazlar bulunabilir; bu nedenle, bir gaz bir sıvı ile bir arada bulunamaz. Örneğin buhar, yüksek sıcaklıkta su buharı iken oda sıcaklığında sıvıdır.
Normal koşullarda buhar-sıvı dengesine iyi bir örnek, etanol ve buharı arasındaki dengedir. Aşağıdaki şema, bu iki fazın nasıl ilişkili olduğunu göstermektedir.
Şekil 02: Etanol ve Suyun Buhar-Sıvı Denge Karışımı
Gaz ve Buhar arasındaki fark nedir?
Gaz vs Buhar |
|
| Bir gaz sadece bir termodinamik fazda var olabilir. | Buhar, sıvı fazıyla bir arada bulunabilir. |
| Fiziksel Durum | |
| Gaz, maddenin temel bir halidir. | Buhar, bir sıvının veya katının geçici olarak değişmesi durumudur. |
| Doğa | |
| Tüm gazlar buhar değildir. | Bütün buharlar gazdır. |
| Özellikler | |
| Gazlar görünmez. | Buhar görünebilir. (Örn: su buharı bir bulut olarak görülebilir.) |
| Faz Değişimi | |
| Gaz faz değişikliği ile karşılaşmaz | Buhar faz değişikliği yaşar. |
| Origin | |
| Gaz her zaman doğada bir gazdır. | Buhar, sıvı veya katıdan oluşan bir gaz türüdür. |
| Oluşturma | |
| Gaz oluşmaz. | Buhar, kaynama veya buharlaşma yoluyla oluşur |
| Kritik Nokta | |
| Bir gazın sıcaklığı kritik noktanın üzerinde. | Bir buharın sıcaklığı kritik noktanın altında ancak belirli bir sıvı veya katının kaynama noktasının üstünde. |
| Yerleşme | |
| Gazlar yere çökmez. | Buharlar yere çöker. |
Özet – Gaz ve Buhar
Gaz kritik noktanın üstünde, buhar ise kritik noktanın altında bulunur. Kritik noktanın üzerinde sıvı faz olamaz. Buhar da kritik noktanın altında bulunur. Bu nedenle, gaz ve buhar arasındaki temel fark, gazın yalnızca bir fiziksel durumda var olması ve buharın başka bir fiziksel durumla bir arada var olabilmesidir.
