Wasser wechselt zwischen festem, flüssigem und gasförmigem Zustand, verlässt aber nicht die Grenzen der Erdoberfläche oder Atmosphäre. Wasser verändert sich durch einen endlosen Kreislauf von Niederschlag, Verdunstung und Kondensation. Wenn Wasserdampf kondensiert, verwandelt er sich von einem Gas in eine Flüssigkeit.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Wasser im gasförmigen Zustand wird als Wasserdampf bezeichnet. Wenn Wasserdampf kondensiert, kühlen die Moleküle ab und gehen in einen flüssigen Zustand über.
Phasenänderungen und Energieübertragung
Beim Wasserwechsel von ein Aggregatzustand zum anderen, spreizen sich die Moleküle auseinander oder rücken näher zusammen. Die Wassermoleküle im Eis sind dicht beieinander gepackt, in flüssigem Wasser jedoch weiter auseinander. Die Moleküle im Wasserdampf sind noch stärker verteilt. Festes Eis hat das Größte Dichte und Wasserdampf hat die geringste Dichte.
Die Dichteänderung wird begleitet von a Freisetzung von Energie wenn die Moleküle näher zusammenrücken, beispielsweise wenn ein Gas zu einer Flüssigkeit wird oder eine Flüssigkeit zu einem Festkörper wird. Wenn Wasser von fest zu flüssig oder von einer Flüssigkeit zu einem Gas übergeht, ist es
Der Wasserkreislauf
Der Wasserkreislauf ermöglicht es der Erde, ihre Wasserversorgung aufrechtzuerhalten. Hitze bewirkt, dass flüssiges Wasser auf der Erdoberfläche verdampfen und in gasförmig umwandeln Wasserdampf. Der meiste Wasserdampf in der Atmosphäre verdunstet aus Gewässern, insbesondere aus den Ozeanen. Die Verdunstung erfolgt mit steigender Temperatur schneller.
Feuchtigkeit ist die Menge an Wasserdampf in der Luft. Wenn Wasserdampf in der Luft abkühlt, tritt das Gegenteil der Verdunstung ein: Kondensation. Die Kondensationsdefinition ist, dass sich Wasser von einem Gas in eine Flüssigkeit verwandelt. Kondensation ermöglicht die Bildung von Wolken.
Wolken enthalten flüssige Wassertröpfchen und feste Eiskristalle. Die kühlere Temperatur in großen Höhen führt dazu, dass mehr Wasserdampf kondensiert. Wasserdampf kondensiert an winzigen Schmutzpartikeln in der Luft, die dann mit anderen kondensierten Tröpfchen in der Nähe kollidieren. Schließlich verursacht die Kraft der Kollisionen dieser Wassertröpfchen Niederschlag aus den Wolken zu Boden fallen und sich in Gewässern sammeln.
Wasserdampf kondensiert
Der Vorgang, bei dem Wasserdampf flüssig wird, wird als Kondensation bezeichnet. Die gasförmigen Wassermoleküle geben Energie an die sie umgebende kühlere Luft ab und rücken näher zusammen. Die Abstände zwischen den Molekülen verkleinern sich, bis sie nahe genug sind, um von einem Gas in eine Flüssigkeit überzugehen.
Wenn die Luft wärmer als der Boden ist, kondensiert Wasserdampf auf der Bodenoberfläche und bildet sich Tau. Die Temperatur bei der Taubildung wird als bezeichnet Taupunkt. Ein ähnlicher Effekt tritt an der äußeren Oberfläche eines kalten Getränks auf, wenn die Lufttemperatur höher ist als das Wasser im Glas.
Wasserkondensation führt in großen Höhen nicht immer zur Wolkenbildung. Wasser kondensiert immer dann, wenn Wasserdampf auf eine Temperatur unter dem Punkt abkühlt, an dem die Verdunstung auftritt. Kondensation tritt in Bodennähe auf, wenn warme, feuchte Luft auf kühleres Land oder Wasser trifft Nebel, das ist wie Wolken, die sich am Boden ansammeln. Nebel entsteht, wenn die Lufttemperatur dem Taupunkt entspricht.
Nach Wasserkondensationen
Ein Teil des in der Atmosphäre kondensierenden Wasserdampfs wird in Wolken gespeichert. Wolken bilden sich eher, wenn die Luft feucht ist und mehr Wasserdampf enthält. Die Energie, die freigesetzt wird, wenn gasförmiger Wasserdampf zu flüssigen Wassertröpfchen kondensiert, heißt latente Wärme. Latente Kondensationswärme verursacht einen Anstieg der Lufttemperatur um die Wassertröpfchen herum.
Die wärmere Luft steigt auf, wodurch der Wasserdampf kondensiert, wenn er in größerer Höhe auf kühlere Luft trifft. Wenn mehr Wasserdampf kondensiert, nimmt das Wolkenvolumen zu und die Wahrscheinlichkeit von Niederschlag steigt. Instabilität tritt auf, wenn Wolken an Höhe zunehmen und von wärmerer Luft umgeben sind. Diese Bedingungen können Gewitter auslösen.
Flüssiges oder gefrorenes Wasser fällt als Niederschlag an die Oberfläche. Es kann als feste Partikel in Schnee oder Eis oder als Flüssigkeit in Gewässern gespeichert werden. Es bleibt im Lager, bis es die Temperatur erreicht, bei der die Verdampfung stattfindet, und setzt den Zyklus fort.
