- Isı Transferi: Endüstride hal değişimi sıklıkla ısı transferi ile ilişkilidir. Örneğin, suyun buharlaşması ve yoğunlaşması gibi hal değişimleri, endüstriyel ısıtma ve soğutma sistemlerinde kullanılır. Bu süreçler, buhar gücü, soğutma sistemleri ve ısıtma sistemlerinde önemli bir rol oynar.
- Kimyasal Prosesler: Kimyasal endüstride birçok süreç, maddenin farklı halleri arasındaki geçişleri içerir. Örneğin, buharlaşma ve yoğunlaşma, birçok kimyasal ürünün üretiminde kullanılan temel süreçlerden biridir.
- Enerji Dönüşümü: Hal değişimleri, enerjinin farklı formlara dönüşümünde önemli bir rol oynar. Örneğin, suyun buharlaşması sırasında potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür. Bu tür enerji dönüşümleri, endüstriyel süreçlerde ve enerji üretiminde büyük önem taşır.
- Ürün Depolama ve Taşıma: Bazı endüstriyel süreçlerde, maddenin farklı halleri, ürünlerin depolanması ve taşınması açısından kritik öneme sahiptir. Örneğin, gazlaştırılmış maddelerin depolanması ve taşınması, endüstriyel uygulamalarda sıkça karşılaşılan bir durumdur.
Sıvılaştırılmış Petrol Gazı (LPG)
Ham petrolün rafinerilerde damıtılması esnasında elde edilen, başlıca propan ve bütan gazlarından oluşan renksiz, kokusuz, havadan ağır ve yanıcı gaz karışımına sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) adı verilir. Oda şartlarında gaz olan propan ve bütan soğutularak ve basınç uygulanarak sıvılaştırılıp çok daha küçük hacimlerdeki LPG tüplerinde depolanır.
- Kokusuzdur. Kaçaklarda kolay fark edilmesi için içine koku katılır. Yoğunluğu havadan büyüktür.
- LPG, sıkıştırıldığı tüp içinde hem sıvı, hem de gaz hâlinde bulunur.
- Türkiye’de kullanılan LPG nin bileşimi genelde % 30 propan, % 70 bütandır.
- Gaz hâldeki LPG, havadan daha ağır olduğu için, LPG kaçakları zemine doğru çöker.
- LPG, 3 – 4 atm basınç altında sıvılaştırılıp tüplerde taşınır. Bir litre LPG gaz hâline geçtiğinde, normal şartlarda yaklaşık 250 litre gaz hacmine ulaşır.
Doğal Gaz (NG), sıvılaştırılmış Doğal Gaz (LNG)
Petrol bulunan yatakların üstünde biriken ve büyük bir kısmı metan gazı (CH4), az miktarda ise etan ve su buharı içeren gaz karışımına doğal gaz (NG) adı verilir. Yoğunluğu havadan küçüktür. % 85 – % 98 oranında metan içeren doğal gazın aşırı soğutularak -162 °C ta sıvı hâline getirilmiş şekline sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) adı verilir.
- LNG gaz hâline geçip doğal gaza dönüştüğünde başlangıç hacminden yaklaşık 600 defa daha fazla hacim kaplar.
- LNG özel tasarlanmış ve yapılmış soğutmalı deniz ve kara tankerleri ile taşınıp boru hatlarına gaz hâlde verilir.
İtici Gazlar
Deodorant gibi maddelerin ortama ince zerrecikler hâlinde püskürtülmesini sağlayan gazlara itici gazlar adı verilir. Metal ambalajlarına doldurulan itici gazlar, sıvısı ile denge hâlinde olan renksiz kokusuz gazlardır. Bu gazlar propan, n-bütan, izobütan, karbondioksit, kloroflorokarbon (CFC) gibi gazlardır.
İtici gazlar atmosfer basıncından daha yüksek basınca sahip sıvılaştırılmış veya sıkıştırılmış gazlardır. İtici gazlar, ürünü kap içinden püskürtmeye yardımcı olduğu gibi aynı zamanda çözücü ve seyreltici olarak da kullanılmaktadırlar.
Soğutucu Akışkanlar
Buzdolaplarında soğutma amacıyla kullanılan soğutucu akışkanlar olarak bilinen bazı maddeler buzdolabı içinde kapalı devre dolaşım hâlindedir. Bu maddeler, dolap dışındaki borularda sıvı hâlde iken, dolap içinde gaz hâle geçmektedir. Buharlaşma için gerekli ısıyı buzdolabının içinden alır, sıvılaşırken verdiği ısı ise odaya yayılır. Klima ve derin dondurucularda da benzer sistemler vardır.
Örnek 1: LPG ve LNG ile ilgili,
I. Doğal gaz yüksek sıvılaşma basıncına sahip olduğundan genellikle daha küçük basınçlarda sıkıştırılmış gaz olarak kullanılır.
II. Petrol gibi fosil yakıtlara göre doğayı daha az kirletmeleri ortak özellikleridir.
III. Gaz hâlinde her ikisinin de yoğunluğu havanın yoğunluğundan büyüktür.
yargılarından hangileri yanlıştır?
Çözüm: Doğal gaz yaklaşık 200 bar gibi yüksek bir basınç altında sıvılaşır. Bu basınca dayanıklı depo, tüp ve tank üretimi oldukça pahalıdır.
Bu nedenle 40 – 50 bar basınç altında sıkıştırılarak gaz hâlinde kullanılır. l. yargı doğrudur.
LPG ve LNG gazları petrol gibi yakıtlara göre daha temiz yakıttır. II. yargı doğrudur.
LPG havadan ağır iken LNG ise havadan hafiftir. III. yargı yanlıştır.
Örnek 2: Gazların kolay hâl değiştirmesinden yararlanılarak yapılan günlük hayatta kullandığımız bir çok madde vardır. Buna göre,
I. Sıvılaştırılmış petrol (LPG)
II. Sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG)
III. İtici gaz
IV. Soğutucu akışkan
hangileri gazların kolay hâl değiştirmesi sayesinde hayatımızı kolaylaştıran maddelerdendir?
Çözüm: Verilen maddelerden LNG hariç maddenin basınçla sıkıştırılarak, üzerindeki basınç kaldırıldığında ise kolayca buharlaşması sayesinde elde edilir. LNG ise sıcaklık değişimi ile buharlaşması sayesinde, hayatımızı kolaylaştıran maddelerdendir.
