Suyun buharlaşması; istisnasız tüm maddelerin özellikleri arasında bulunan hal değiştirme kuralının bir ürünüdür. Bilindiği gibi doğada tüm maddelerin sırasıyla katı, sıvı ve gaz hallerinde bulunduğu belirli sıcaklık ve basınç aralıkları vardır. Bir madde; içinde bulunduğu koşullar sonucunda hangi sıcaklık ve basınç aralığına dahil oluyorsa; o aralıktaki halinde olacaktır. Suyun buharlaşması da tam olarak bu prensiple ilgilidir. Sıvı halde bulunacağı sıcaklık ve basınç aralıklarından gaz halinde olması gereken aralıklara geçtiği anda suyun buharlaşması denen olay gerçekleşir ve sıvı haldeki su bildiğimiz buhara dönüşür. Burada bir dipnot olarak belirtmek gerekirse; suyun buharlaşması için sıcaklık ve basınç değerlerinin ikisinin birden değişmesi şart değildir. Gerçi doğada her iki parametre de çok küsuratlı olsa bile daima değişken bir haldedir. Fakat laboratuvar ortamında sadece sıcaklık veya sadece basınç değeri değiştirilerek diğer maddelerin ve aynı zamanda suyun buharlaşması sağlanabilir.

Yukarıda suyun buharlaşması tanımında bahsedildiği gibi; bir maddenin sıvı halden gaz haline geçmesi olayına buharlaşma adı verilir. Halk arasında çoğu zaman buharlaşma ile kaynama aynı anlamda kullanılır fakat bu doğru değildir. Suyun buharlaşmasından örnek vermek gerekirse; çaydanlığa konan bir su ısındıkça sıcaklığının artması sonucu kaynar ve yeterince buharlaşma ısısına sahip olduktan sonra da gaz haline geçerek su buharına dönüşür. Bu olayda suyun buharlaşması, kaynama yoluyla olmaktadır. Dolayısıyla çaydanlıktaki su örneğinde bir sıkıntı yoktur. Fakat su ve tüm sıvılar; bu şekilde kaynama noktasına getirilmeden de buharlaştırılabilir. Yine suyun buharlaşmasından örnek verilecek olursa günlük hayattan en anlaşılır durum; ıslak olarak asılan çamaşırların rüzgârlı havada daha hızlı kuruması olacaktır. Tahmin edileceği üzere burada herhangi bir kaynatma işlemi yapılmamasına rağmen; doğal yollarla suyun buharlaşması olayı gerçekleşmektedir. Tam tersi yönde olarak; gaz halinden sıvı haline geçişten örnek verilecek olursa; parfümler de gaz halinde bulunan maddelerin yüksek basınçta sıkıştırılarak sıvılaştırılması sonucu elde edilir. Aynı prensip tam tersi yönde de gerçekleşir. Yani; maruz kaldığı basınç azaltıldığı sürece suyun buharlaşması hiç kaynamadan dahi sağlanabilir.

Kaynama olayına da kısaca değinilecek olursa; sıvı haldeki bir maddenin belirli bir sıcaklıkta hal değiştirmesi ve gaz haline geçmesi olarak tanımlanabilir. Burada kaynama noktası denilen bir terimin bilinmesi gereklidir. Kaynama noktası; bir maddenin gaz haline geçmeye başlayabilmesi için ulaşması gereken sıcaklıktır. Kaynama noktası; maddenin ayırt edici bir özelliğidir. Yani; her maddenin kendine has, başka hiçbir maddeyle benzerlik göstermeyen bir kaynama noktası vardır. Örneğin; suyun kaynama noktası standart koşullarda 100 derece olarak kabul edilir. Yani; ısıtılan bir su 100 dereceye kadar sıvı halini koruduktan sonra; 100 derece noktasında sıcaklığı sabit kalmak kaydıyla aynı ısı enerjisini buharlaşabilmek için kullanır ve böylece suyun buharlaşması gerçekleşir. 100 derece olarak belirtilen bu nokta; tabi ki doğal koşullarda ufak değişiklikler gösterebilmektedir. Örneğin; deniz seviyesinden yükseldikçe basınç azalacağından; kaynama noktası da 99, 98, hatta daha düşük sıcaklıklara inecek ve suyun buharlaşması daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşecektir.

Bir önceki başlıkta açıklandığı gibi; suyun buharlaşması, doğada bulunan bazı prensiplere göre gerçekleşen bir olaydır. Aslında işin moleküler boyutuna inilecek olursa, tıpkı canlıların adaptasyonu gibi suyun buharlaşması da değişen çevre koşullarına verilen bir tepkidir. Yüksek sıcaklıkta su moleküllerinin enerjisi arttığından, aralarındaki bağlar zayıflayacak şekilde hareket ederler ve bu süreç suyun buharlaşması boyunca devam eder. Yani; gaz halinde moleküller arası bağlar yüksek enerji sebebiyle en zayıf durumdayken; bu bağlar sıvı ve katı hallere doğru daha da kuvvetlenecektir.

İşte bu enerji artışı, hal değişimi, vs. Durumlar günlük hayatta olsun, endüstri mühendislik, vb. Dallarda olsun birçok yerde kullanılmaktadır. Günlük hayattan biraz bilim dışı bir örnek verilecek olursa; kesilmemiş bir karpuzun ıslatılarak bir süreliğine güneşe konması tamamen suyun buharlaşmasından faydalanarak karpuzun soğumasını sağlayan bir yöntemdir. Karpuzun yüzeyinde sıvı halde bulunan su, güneş sebebiyle buharlaşırken karpuzdan da ısı çeker ve böylece karpuzun sıcaklığının düşmesini sağlar. Bu durum; insanlığın yüzyıllar boyunca deneme-yanılma yöntemiyle keşfettiği onlarca olaydan sadece biridir.

Daha modern alanlarda örnek verilecek olursa; türbin, kompresör, nozul, vs. Birçok mühendislik tasarımlarında suyun buharlaşmasından ve bu sırada meydana gelen enerji alışverişinden faydalanılır. Örneğin; bir buhar türbinine sokulan su buharı; burada ısı enerjisini kinetik enerjiye dönüştürür ve böylece türbinden suyun buharlaşması sayesinde kullanılabilecek bir enerji elde edilir. Aynı şekilde kompresörlerde de sıvı veya gaz haldeki su; çok yüksek basınçlara sıkıştırılır ve tasarımın amacına göre suyun buharlaşmasından faydalanılmış olur. Temel prensipleri böyle olan bu uygulamaları; özellikle mühendisler veya termodinamik konusunda bilgili olanlar çok daha detaylı olarak bilecektir. Suyun buharlaşmasının kullanılmasında asıl olay; ısı enerjisinin bir başka çeşit enerjiye dönüştürülmesidir.

Yukarıdaki yazıda genel hatlarıyla anlatıldığı gibi; doğanın en temel kanunlarının bir ürünü olan suyun buharlaşması; gerek ilkel gerek endüstriyel yöntemlerle birçok uygulamada insanlığın işin kolaylaştırmış ve ilerlemesine büyük katkılar sağlamıştır.