Екзотермичната реакция отделя топлинна енергия. Кондензацията е процес, при който водната пара се превръща в течна вода. Това обикновено се случва, когато молекулите на водната пара влизат в контакт с по-студени молекули. Това кара молекулите на водните пари да губят малко енергия като топлина. След като се загуби достатъчно енергия, водната пара преминава в състояние на течност.
Енталпия и фазови промени
Енталпията описва промяната в енергията на системата. В случай на вода „система“ е самата вода. При постоянно налягане енталпията се отнася до промени в топлината. Екзотермичните процеси включват отрицателна промяна в енталпията или загуба на топлина. Тъй като водната пара се кондензира в течност, тя губи енергия под формата на топлина. Следователно този процес е екзотермичен.
Къде водната пара съхранява енергията си?
Енергията съществува в съединението по редица начини. Молекулите могат да имат различни количества и видове кинетична енергия. Вибрационната и ротационната кинетична енергия се проявяват, когато молекулите се огъват и въртят. Транслационната кинетична енергия е силата, която движи цяла молекула. В течностите и твърдите вещества молекулите също могат да взаимодействат помежду си, за да образуват междумолекулни връзки. При газ силата на тези междумолекулни връзки се приема равна на нула. Енергията във водната пара е транслационна кинетична енергия и зависи от температурата. С намаляването на температурата кинетичната енергия се разсейва в топлина. В крайна сметка междумолекулните връзки са достатъчно силни, за да променят състоянието на водните пари в течно състояние.
Колко енергия губи водната пара?
Когато веществото се трансформира от течност в газ, то изисква енергия, равна на енталпията на изпаряване. За да обърне този процес, системата ще отдели толкова много енергия. Енталпията на водата от изпаряване е приблизително 44 килоджаула на мол при 25 градуса по Целзий. Това означава, че всеки мол вода изисква 44 килоджаула, за да се превърне във пара при 25 градуса по Целзий. Това е и количеството енергия, което водата ще отдели, когато се кондензира при тази температура.
Нуклеация
Водната пара се нуждае от физическо място за кондензация. Отделни молекули водна пара няма да се кондензират без достатъчно големи частици, към които могат да се прикрепят. За да се осигури място за кондензация, въздухът трябва да бъде наситен с водна пара и в него да има по-големи частици. Тези по-големи частици могат да бъдат минерали или достатъчно големи капчици. След като молекулата на водната пара влезе в контакт с по-голяма молекула, служеща като място на нуклеация, тя може да отдели топлина и да се кондензира в течна вода.