Kuru Buz Nasıl Sis Yapar?

Mutfak tezgahına bir buz küpü bırakın, döndüğünüzde küçük su birikintisinden başka bir şey bulamayacaksınız. Ancak bu buz küpü H₂O yerine karbondioksitten ( CO₂) yapılmış bir kuru buz kalıbı ise kendi haline bırakıldığı zaman sise dönüşerek ortadan kaybolur ve ardında su kalıntısı bırakmaz. Bilim insanları sıvı oluşmadan katı halden gaz haline geçme olayına süblimleşme adını verir.

Neyse ki kışlık paltolarımız, sıcak okulumuza veya ofisimize girdiğimizde çözünüp renkli bulutlara dönüşmez. Yine de katı halden gaz haline geçme, sadece donmuş karbondioksitin başına gelmez. Aslında her yerde görülür, oturduğumuz odada ve uzayın derinliklerinde…

Katı halden gaz haline geçme olayı maddenin fiziksel özelliklerine, sıcaklığına ve dışarıdan uygulanan basınca bağlıdır.

Dünya’nın atmosferi deniz seviyesinde, neredeyse her birkaç santimetrekare başına 1 lg kadar basınç uygular. Mutfağımızdaki su, oda sıcaklığında sıvı olarak bulunurken, 0 santigrat derecede donar ve 100 derecede de kaynayarak buharlaşıp bir gaza dönüşür.

Ancak karbondioksit farklıdır. Dünya’nın normal atmosfer basıncındaki oda sıcaklığında, CO₂ halihazırda bir gazdır. Asitli bir içeceğin içine konabilir ve içeceğin kapağı açıldığında dışarı kaçarak geriye su gibi durgun bir içecek bırakır.

-78.5 santigrat derecede soğutulduğunda, karbondioksit doğrudan katı gaz halinden katı kar haline geçer ve bu esnada sıvıya dönüşme fazını atlayıverir. Karbondioksiti sıvıya dönüştürmek için yüksek atmosfer basıncı ve oda sıcaklığında iyice sıkıştırmak gerekir. Yangın söndürücülerin pek çoğu, yüksek basınç altında tutulan sıvı karbondioksit içerir.

CO₂’den oluşan buz aniden alçak basınç ve yüksek ısı derecesine maruz kaldığında, tıpkı ısınan çay demliğindeki H₂O molekülleri gibi, içeriğindeki moleküller enerji kazanır. Okul laboratuvarında açığa konan bir büyük kuru buz kalıbı, derhal genleşerek gaza dönüşür ve molekülleri her yöne saçılır.

Karbondioksit Gazı Gözle Görülmez. Peki, O Ürkütücü Sis Etkisi Neden Oluşur?

Soğuk CO₂ gazı havaya çarptığında, su buharının yoğunlaşarak minik damlacıklara dönüşmesine sebep olur. Bu durum da ani ( gerçek) sisi oluşumuna neden olur.

Katı halden gaz haline geçme olayı yavaş yavaş da gerçekleşebilir. Başıboş atomlar, buzluktaki buz küplerinin yüzeyinden kaçışarak, gittikçe büzülmelerine neden olur.

Atomlar, söz konusu süreç fark edilmeyecek kadar yavaş olsa da, çalışma masanızın  ( ve odadaki başka her şeyin) üzerinden uçuşarak havaya karışır.