Voda se mění mezi pevným, kapalným a plynným skupenstvím, ale neopouští hranice zemského povrchu ani atmosféry. Voda se mění nekonečným cyklem srážení, odpařování a kondenzace. Když vodní pára kondenzuje, mění se z plynu na kapalinu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Voda v plynném stavu se nazývá vodní pára. Když vodní pára kondenzuje, molekuly se ochladí a změní se na kapalné skupenství.
Fázové změny a přenos energie
Když se voda změní z jeden stav hmoty do druhého, molekuly se šíří od sebe nebo se pohybují těsněji k sobě. Molekuly vody v ledu jsou těsně u sebe, ale v kapalné vodě jsou dále od sebe. Molekuly ve vodní páře jsou ještě více rozprostřeny. Pevný led má největší hustota a vodní pára má nejnižší hustotu.
Změna hustoty je doprovázena a uvolňování energie když se molekuly přibližují k sobě, například když se z plynu stane kapalina nebo z kapaliny pevná látka. Když se voda mění z pevné látky na kapalinu nebo kapalina na plyn, je to absorbuje energii z prostředí a molekuly se šíří od sebe.
Vodní cyklus
Vodní cyklus umožňuje Zemi udržovat zásobování vodou. Teplo způsobuje, že kapalná voda na zemském povrchu odpaří se a proměnit se v plynný vodní pára. Většina vodní páry v atmosféře se odpařuje z vodních ploch, zejména z oceánů. Se zvyšováním teploty dochází k odpařování rychleji.
Vlhkost vzduchu je množství vodní páry ve vzduchu. Když se vodní pára ve vzduchu ochladí, nastane opak odpařování: kondenzace. Definicí kondenzace je voda měnící se z plynu na kapalinu. Kondenzace umožňuje vytváření mraků.
Mraky obsahují kapičky vody a pevné ledové krystaly. Chladnější teplota ve vysokých nadmořských výškách způsobuje kondenzaci více vodní páry. Vodní pára kondenzuje na nepatrných částicích trosek ve vzduchu, které se potom srážejí s dalšími kondenzovanými kapičkami v okolí. Síla srážek těchto kapiček vody nakonec způsobí srážky padat z mraků na zem a shromažďovat se ve vodních útvarech.
Kondenzuje vodní páru
Proces, při kterém se vodní pára změní na kapalinu, se nazývá kondenzace. Molekuly plynné vody uvolňují energii do chladnějšího vzduchu kolem sebe a přibližují se k sobě. Mezery mezi molekulami se zmenšují, dokud nejsou dostatečně blízko, aby se změnily z plynu na kapalinu.
Když je vzduch teplejší než země, vodní páry kondenzují na povrchu země a tvoří se rosa. Teplota při tvorbě rosy se nazývá rosný bod. Podobný účinek nastává na vnějším povrchu studeného nápoje, když je teplota vzduchu vyšší než voda ve sklenici.
Kondenzace vody nemusí vždy vést k tvorbě mraků ve vysokých nadmořských výškách. Voda kondenzuje, kdykoli se vodní pára ochladí na teplotu nižší, než je teplota, při které dochází k odpařování. Ke kondenzaci dochází u země, když se teplý a vlhký vzduch setká s chladnější zemí nebo vodou mlha, což je jako mraky, které se hromadí na úrovni země. Mlha se tvoří, když se teplota vzduchu rovná rosnému bodu.
Po kondenzaci vody
Část vodní páry v atmosféře, která kondenzuje, je uložena v oblacích. Mraky se pravděpodobně vytvoří, když je vzduch vlhký a obsahuje více vodní páry. Energie uvolněná při kondenzaci plynných vodních par za vzniku kapiček vody se nazývá latentní teplo. Latentní teplo z kondenzace způsobuje zvýšení teploty vzduchu obklopujícího kapičky vody.
Teplejší vzduch stoupá a způsobuje kondenzaci vodní páry, když narazí na chladnější vzduch ve vyšší nadmořské výšce. Jak více vodní páry kondenzuje, zvyšuje se objem mraků a zvyšuje se pravděpodobnost srážek. Nestabilita nastává, když mraky stoupají do výšky a jsou obklopeny teplejším vzduchem. Tyto podmínky mohou vyvolat bouřky.
Kapalná nebo zmrzlá voda padá na povrch jako srážky. Může být uložen jako pevné částice ve sněhu nebo ledu nebo jako kapalina ve vodních útvarech. Zůstává ve skladu, dokud nedosáhne teploty, když dojde k odpařování, přičemž pokračuje v cyklu.