Faz nedir?

Termodinamikte heterojen bir karışımdan mekanik yolla ayrılabilen, kimyasal ve fiziksel bakımdan homojen madde.Maddelerin üç temel fazı, katı, sıvı ve gaz (buhar) halidir. Bunların yanında amorf ve plazma halleri gibi haller de faz olarak kabul edilirfaz

Buzlu su heterojen bir karışımdır.Katı olan buz fazı ile sıvı olan su fazından meydana gelmiştir.Su ve buzun her biri ayrı bir fazı gösterir ve yine her biri homojendir. Yani su fazının özellikleri her tarafında aynı, keza buzun özellikleri de buzun her tarafında aynıdır.

Atom yahut molekül dağılımı düzenli olan, her yerde aynı olan bir madde tek bir homojen faz oluşturur.Mesela, çözünmüş şeker, boya ihtiva eden bir bardak su, yalnızca tek bir sıvı faz meydana getirir. Eğer buna suda çözünmeyen bir şey, mesela kum atılırsa, sistem iki fazlı olur. Kum taneleri katı faz oluşturur.

Faz değişimi: Eğer katı bir cismin sıcaklığı, ısı verilerek arttırılırsa, sıcaklık belirli bir değere geldiğinde katı cisim sıvı hale geçecektir. Katı cismin tamamı sıvı hale geçinceye kadar sıcaklık sabit kalacaktır. Bundan sonra da ısıtmaya devam edilirse, zamanla sıcaklık yine yükselir.Ancak belirli bir sıcaklığa erişildiğinde, sıcaklığın yükselmesi durarak, buharlaşma başlar. Bütün sıvı buharlaşıncaya kadar, sıcaklık sabit kalır.Verilen ısı miktarı ile orantılı olarak buharlaşma olur.Açık bir kapta kaynayan sıvı ve bunun buharı, buharlaşmanın başladığı sıcaklıktan daha yüksek sıcaklığa çıkmaz.

Katı halden sıvı veya gaz haline geçiş olayına "faz değişimi" ismi verilir. Faz değişiminin ortaya çıktığı sıcaklık seviyesi, hadisenin meydana geldiği basınca bağlıdır. Katı, sıvı ve gaz fazlarının ortaya çıkması sıcaklık ve basınca bağlıdır. Bir maddenin sıcaklık ve basınca bağlı faz diyagramı çizilirse,üç eğri görülür. Bunlar, faz değişiminin ortaya çıktığı sıcaklık ve basınçlara karşılık gelir.

Karbondioksidin faz diyagramı bunun katı şeklinin oda sıcaklığında, erimeden buhar haline dönüştüğünü gösterir. Bu sebeptendir ki, bir "kuru buz"dan söz edilir. Oksijenin faz diyagramı, bunun oda basıncında sıvı olması için odanın çok soğuk olması gerektiğini gösterir. Oda sıcaklığında ise, sıvılaşma ancak çok büyük basınç altında gerçekleşir.

Eğrilerin arasındaki bölgelerde madde yalnızca tek bir faz (katı, sıvı veya gaz) bulunur. Sıcaklık ve basınç değişmeleri eğrilerin üzerindeki noktalara ulaşmadıkça faz değişimi olmaz. Eğrilerin üzerinde yer alan herhangi bir basınç ve sıcaklık noktasında katı-sıvı, katı-buhar veya sıvı-buhar iki farklı faz denge halinde bulunur. Mesela, sıvının Buhar basıncının ve sıcaklıkla değişimini gösteren eğri, sıvı ve buhar fazları arasında bir sınır oluşturur. Sıvı-buhar eğrisinin son noktası kritik noktayı gösterir. Bu noktanın üzerinde sıvı ve buhar birbirinden ayırt edilemez. Madde akışkan diye adlandırılır.

Üç eğrinin kesiştiği nokta üç fazın da dengede bulunduğu tek durumdur. Bu nokta bir tek basınç ve sıcaklıkta ortaya çıkar.

Fazlar kuralı: Termodinamik denge durumundaki bir sistemin değişkenleri arasındaki bağıntıyı veren ifade F= C-p+2 şeklindedir. Burada F, sıcaklık, basınç ve kompozisyon (bileşim) gibi etkili değişkenlerin serbestlik dereceleridir. C, kimyasal bileşenlerin sayısını, p ise faz sayısını gösterir. Bu ifadeden anlaşılacağı gibi tek fazlı, tek bileşimli bir sistemin serbestlik derecesi ikidir ve sınır değerleri arasında herhangi bir sıcaklık ve basınç noktasına ulaşılabilir. Eğer bileşen sayısı bir ve faz sayısı iki ise (mesela sıvı ve buhar) bu durumda serbestlik derecesi yalnızca birdir ve her sıcaklık için bir basınç değeri vardır. Bir bileşen ve üç faz için (diyagramdaki üçlü nokta) serbestlik derecesi yoktur. Sıcaklık ve basınç sabit bir değere sahiptir, değiştirilemez.

Zamana bağlı olarak değişen akım, voltaj gibi fiziksel büyüklüklerin aynı yönde (pozitif veya negatif) aynı dalga şekillerinde, aynı değeri geçmeleri arasındaki zaman farkı. Mesela eğer iki büyüklük aynı frekansa sahip ise ve aynı yönde aynı zamanda sıfırdan geçiyorlarsa, bu iki büyüklük aynı fazda denir. Eğer sıfırdan geçme farklı zamanlarda meydana geliyorsa, bu iki büyüklük arasında faz farkı var denir.

Faz açısı: Fazın derece veya radyanla verilen ölçüsüdür. Yön değiştirerek değişim gösteren bir büyüklüğün bir dönüşü 360 derece veya 2 ? radyana eşittir. Eğer iki büyüklük aynı fazda ise faz açısı sıfırdır. Eğer iki büyüklükten birisi pozitif en büyük değeri alırken diğeri negatif en büyük değeri alıyorsa, faz farkı 180 derece veya ? radyandır.

Astronomide, ayın veya bir gezegenin yörüngesinde hareket ederken aldığı ışıkları dünyaya yansıtması sırasında, parlak görünen kısmında meydana gelen değişiklik de faz olarak isimlendirilir. Eğer ay, dünya ile güneş arasında bulunuyorsa, dünyaya uzak kısmı aydınlandığından (güneş tutulması hariç) bizim tarafımızdan görülmez olur.

Bu durum yeni ay olarak bilinir. Ay yörüngesinde harekete devam ederken, batı kenarı güneş ışınları ile aydınlanır ve yeni aydan sonra hilal fazı ortaya çıkar.

Dünya etrafındaki dönüşünün ilk dörtte birinde (ilk dörtte bir fazı) ayın yarısı aydınlanır. Dünya, ay ile güneş arasında bulunduğunda (ay tutulması hariç) dolunay durumu ortaya çıkar. Daha sonra ayın doğu kısmı aydınlanır. Sonuncu dörtte bir dönüşü arasında da yeni aydan önceki hilal ortaya çıkar. Merkür, Venüs, Mars da benzer fazlara sahiptir.

Elektrikte faz farkı denince, elektriksel işaretlerin zaman ekseninde aynı değerlerden geçtikleri zamanlar veya açılar arasındaki fark anlaşılır. Mesela:

Y 1 : a 1 Sin (wt+? 1 ) Y 2 : A 2 Sin (wt + ? 2 )

İşaret arasındaki faz farkı ? 1 -? 2 ’dir. Burada Y 1 ve Y 2 sinyal uzanımlarını, A 1 ve A 2 amplitütlerini (genlik), w ise pullasyonu (açısal frekansı), ? 1 ve ? 2 de fazları göstermektedir.

Sözlükte "faz" ne demek?

1. Evre, safha.

Faz kelimesinin ingilizcesi

[Faz] n. face; forehead; front; obverse
v. make, cause, create; do, effect; fulfill; manufacture
adj. phasic
Köken: Fransızca

İlgili olabilecek başlıklar

Faz kalemi nedir?