Evet; kaynayan suya soğuk su döktüğünüzde sıçrama görülüyor, çünkü daha yoğun olan soğuk su hızla aşağı çökerken daha hafif ve çok sıcak suyu yukarı doğru itiyor, aynı anda da kabarcıklar hem hızla oluşup hem de hızla çöktüğü için yüzeyi sarsıyor.
Ben bunu üç düzeyde açıklıyorum:
- Yoğunluk farkı ve kararsız karışma: Soğuk su daha yoğun. Üste kaldığında kararsız bir düzen ortaya çıkıyor; soğuk su parmak gibi aşağı sarkıyor, sıcak suyu yukarı itiyor. Bu, Rayleigh–Taylor kararsızlığına (Rayleigh–Taylor instability) tipik bir örnek; yüzeye itilen sıcak su damlacıkları sıçratıyor.
- Ani buhar oluşumu (nükleat kaynama): Soğuk akış aşağı indikçe daha sıcak katmanlarla temas ediyor ve temas yüzeyinde su buhara dönüyor. Buharın hacmi sıvıya göre çok daha büyük olduğundan kabarcıklar hızla genleşiyor, yükseliyor ve yüzeye çarparak damlacık fırlatıyor.
- Ani yoğunlaşma ve kabarcık çöküşü: Üstteki daha soğuk tabaka, yükselen buhar kabarcıklarını aniden yoğuşturuyor. Hacim bir anda küçülünce çevredeki su içeri doğru hızlanıyor; kabarcık çöküşündeki mikrojetler (kavite çökmesi, cavitation) yüzeyi sarsıyor ve sıçramayı artırıyor.
Makro ölçekteyse yoğunluk farkının tetiklediği güçlü doğal konveksiyon var; mikro ölçekteyse kabarcıkların hızlı oluşumu ve çöküşü var. Dolayısıyla da dökme hızı, jetin kalınlığı ve kabın geometrisi arttıkça yüzey daha sert sarsılıyor ve sıçrama belirginleşiyor. Yani mesele, yalnızca "soğutma" değil; akışkanlar mekaniği ile faz değişiminin aynı anda çalışması.
Tüm Reklamları Kapat
Kaynaklar
- Frank P. Incropera, et al. (2011). Fundamentals Of Heat And Mass Transfer (7Th Edition). ISBN: 9780470501979. Yayınevi: John Wiley & Sons.
- Britannica Editors. Rayleigh–Taylor Instability. (1 Ocak 2020). Alındığı Tarih: 23 Ekim 2025. Alındığı Yer: Encyclopaedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
