A víz változik a szilárd, folyékony és gáz halmazállapotok között, de nem hagyja el a Föld felszínét vagy a légkört. A víz végtelen ciklusú csapadék, párolgás és kondenzáció révén változik. Amikor a vízgőz kondenzálódik, gázból folyadékká válik.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A gáztartalmú vizet vízgőznek nevezzük. Amikor a vízgőz kondenzálódik, a molekulák lehűlnek és folyékony állapotba kerülnek.
Fázisváltozások és energiaátadás
Amikor a víz változik egyik anyagállapot a másikra, a molekulák szétterülnek, vagy szorosabban mozognak egymás között. A jégben lévő vízmolekulák szorosan egymáshoz vannak csomagolva, de a folyékony vízben egymástól távolabb vannak. A vízgőzben lévő molekulák még jobban eloszlanak. A szilárd jég a legnagyobb sűrűség és a vízgőz sűrűsége a legkisebb.
A sűrűség változását a energia felszabadítása amikor a molekulák közelebb mozognak egymáshoz, például amikor egy gáz folyadékká válik, vagy egy folyadék szilárdvá válik. Amikor a víz szilárd anyagból folyadékká vagy folyadékból gázzá változik elnyeli az energiát a környezettől és a molekulák szétterülnek.
A vízciklus
A víz körforgása lehetővé teszi a Föld számára, hogy fenntartsa vízellátását. A hő folyékony vizet okoz a Föld felszínén párolog és gázneművé válnak vízpára. A légköri legtöbb vízgőz elpárolog a víztestekből, különösen az óceánokból. A párolgás a hőmérséklet növekedésével gyorsabban következik be.
páratartalom a levegőben lévő vízgőz mennyisége. Amikor a levegőben lévő vízgőz lehűl, a párolgás ellentéte következik be: páralecsapódás. A kondenzáció definíciója: a víz gázból folyadékká változik. A páralecsapódás lehetővé teszi a felhők kialakulását.
A felhők folyékony vízcseppeket és szilárd jégkristályokat tartalmaznak. A hűvösebb hőmérséklet nagy magasságban több vízgőz kondenzálódását okozza. A vízgőz a levegőben lévő apró törmelékrészekre kondenzálódik, amelyek azután a közelben lévő más kondenzált cseppekkel ütköznek. Végül e vízcseppek ütközésének ereje okozza csapadék hogy a felhőkből a földre essen és víztestekben gyűljön össze.
Vízgőz kondenzálódik
Az a folyamat, amelyben a vízgőz folyadékká válik, kondenzációnak nevezzük. A gáznemű vízmolekulák energiát engednek a körülöttük lévő hűvösebb levegőbe, és közelebb mozognak egymáshoz. A molekulák közötti terek addig csökkennek, amíg elég közel nem állnak ahhoz, hogy gázról folyadékká váljanak.
Ha a levegő melegebb, mint a talaj, akkor a vízgőz a talaj felszínén kondenzálódik és kialakul harmat. A harmat képződésének hőmérsékletét a Harmatpont. Hasonló hatás érhető el egy hideg ital külső felületén, amikor a levegő hőmérséklete magasabb, mint a pohárban lévő víz.
A víz kondenzációja nem mindig eredményez felhőképződést nagy magasságban. A víz akkor kondenzálódik, amikor a vízgőz olyan hőmérsékletre hűl, amely alacsonyabb, mint a párolgás időpontja. A talaj közelében páralecsapódás történik, amikor a meleg, nedves levegő hűvösebb földdel vagy vízzel találkozik köd, amely olyan, mint a földfelszínen felhalmozódó felhők. Köd keletkezik, ha a levegő hőmérséklete megegyezik a harmatponttal.
Miután a víz lecsapódik
Az atmoszférában lecsapódó vízgőz egy részét felhők tárolják. A felhők nagyobb valószínűséggel alakulnak ki, ha a levegő nedves és több vízgőzt tartalmaz. A gáz halmazállapotú vízgőz kondenzálódásával felszabaduló energiát folyékony vízcseppek képződésének nevezzük látens hő. A kondenzációból származó látens hő megnöveli a vízcseppeket körülvevő levegő hőmérsékletét.
A melegebb levegő emelkedik, ami a vízgőz kondenzálódását okozza, amikor nagyobb magasságban találkozik a hűvösebb levegővel. Amint több vízgőz kondenzálódik, nő a felhőmennyiség és nő a csapadék esélye. Az instabilitás akkor fordul elő, ha a felhők megemelkednek, és melegebb levegő veszi körül őket. Ezek az állapotok viharokat válthatnak ki.
Folyékony vagy fagyott víz csapadékként esik a felszínre. Tárolható szilárd részecskékként a hóban vagy a jégben, vagy folyadékként a víztestekben. A tárolás addig marad, amíg el nem párolja a hőmérsékletet, folytatva a ciklust.