Suyun kaynama derecesi neye göre değişir?

Suyun kaynama derecesi genellikle 100 derece olarak kabul edilir. Ancak gerçekte suyun kaynama derecesi hava basıncıyla bağlantılı olarak değişim göstermektedir. Hava basıncının düşük olması halinde, suyun kaynama derecesi de düşecektir. Yüksek dağlara çıkıldığı zaman, orada hava basıncı düşük olduğundan, su 100 derecenin daha altında olan sıcaklıklarda kaynar. Ancak suyun kaynama derecesi yükseltiyle birlikte fazla değişmediğinden, bu değeri sadece ölçme aletleri kullanıp tespit edebilirsiniz. Su yapı itibarıyla yapışkan özellikte bir maddedir. Bunun sebebi su moleküllerinin yüzeyinde oluşan hidrojen bağıdır. Bu sayede yüzey gerilimi meydana gelmektedir. Bunun gözlemlenmesi oldukça kolaydır. Su taneciklerinin bir arada bulunması, bilyeler gibi şekil alması bu sebeptendir.

Suyun kaynama derecesi ve bunun buharlaşmaya etkisi nedir?

Sıvılar değişik hızlarda hareket eden moleküllerden oluşmuştur. Ancak moleküller arası çekim kuvveti aracılığıyla bir arada tutulan bir kütledir. Bu moleküllerin hepsi farklı hızlarda hareket etmektedir. Sıvının yüzeye yakın olan yerlerindeki moleküller daha hızlı hareket ettiğinden, çekim kuvvetini yenerek sıvıdan dışarıya kaçar. Bir anlamda moleküller diğer moleküllerle sıvı bağlarla bağlı iken, bağı ortadan kaldırıp gaz haline geçebilir. Böylece su buharlaşmış olur. Bu yüzden suyun buharlaşabilmesi için, suyun kaynama derecesine gelmesi gerekmez. Su 100 derecede kaynasa bile, suyun daha düşük sıcaklıklarda olması durumunda bile buharlaşma gerçekleşir. Buharlaşma moleküllerin kaçacağı gaz halinde bir ortamın olmasıyla gerçekleşebilir. Buharlaşmanın hızı sıcaklığa ve yüzey alanına göre değişim gösterir. Maddenin sıcaklığı arttığında, moleküllerin hızında artma olur ve yüzeyden kaçan moleküller daha çok olur. Bu durumda buharlaşma daha hızlı oluşur. Suyun yüzey alanının genişlemesi, buharlaşma hızını arttıran bir unsurdur. Yani bardaktaki sudan, yere dökülen su daha hızlı buharlaşır.

Suyun kaynayabilmesi için neler gerekli?

• Yerçekiminin bulunması gerekir.
• Suyun ağzı açık bir kabın içerisinde alttan ısıtılması gerekir.
• Atmosfer basıncının olması gerekir. Suyun buharlaşması her koşulda gerçekleşse bile, suyun kaynaması için bu koşulların hepsinin bir arada olması gerekir.

Su neden 100 derecede kaynamaktadır?

Suyun kaynama derecesine ulaşabilmesi için, en alttan en az bir tane buhar kabarcığı oluşması gerekir. Kabarcıkların hepsi su buharından oluşur. Bu kabarcıkların içinde azot, oksijen gibi hava molekülleri olmaz. Kabarcığın içindeki buharın basıncı tamamen dış kısımda olan atmosfer ve suyun yüksekliğine göre belirlenir. Yani kabarcığın içinde olan buharın gerçek basıncı suyun sıcaklığıyla ilgili değildir. Kabarcığın çevresinde olan suyun ve buharın sıcaklığı 99 derece kabul edilirse, denge halinde olan buharın basıncı 0,96 atmosfer olur. Kabarcığın içinde dengeden daha çok buhar bulunur. Bu haldeyken yoğunlaşma buharlaşmadan daha hızlı gerçekleşir ve kabarcıkta olan buhar sıvıya dönüşerek, kabarcığın küçülmesine sebep olarak, yok olur. Yani suyun sıcaklığı 100 derecenin altında olursa, oluşan bütün kabarcıklar yok olur. Suyun sıcaklığı 100 derecenin üstüne çıkarsa, bütün kabarcıklar büyümeye başlar. 100 derecelik değer kabarcıkların büyümesiyle birlikte dengesizleşen bir dönüm noktası oluşturur. Kabarcıkların belli bir miktar büyümesinin ardından, suyun kaldırma kuvvetiyle birlikte yükselmeye başlar. Eğer suyun üst kısmı soğuksa, kabarcıklar burada küçülür ve kaybolur. Suyun sıcaklığı üst kısımda sıcaksa, kabarcıklar suyun yüzeyine doğru çıkar ve su buharı olarak havaya karışıp gaz haline gelir. Suyun kaynama derecesinin atmosfer basıncıyla belirlenmesi de bu sebepledir. Dağlar gibi yükseltisi çok olan yerlerde atmosfer basıncı daha düşük olduğundan, suyun kaynama derecesi de daha düşük sıcaklıkta gerçekleşir. Yeryüzünün altında olan madenlerde ve düdüklü tencerede atmosfer basıncı yüksek olduğundan, bu ortamlarda suyun kaynama derecesi de düşmektedir. Bu özellikten faydalanılarak, düdüklü tencerede yemekler daha kısa sürede pişirilmektedir.