Egy exoterm reakció hőenergiát ad le. A kondenzáció az a folyamat, amelynek során a vízgőz folyékony vízzé válik. Ez tipikusan akkor fordul elő, amikor a vízgőz molekulák érintkeznek a hűvösebb molekulákkal. Ez azt eredményezi, hogy a vízgőz molekulák hőmennyiségként elveszítik az energiájukat. Miután elegendő energia veszett el, a vízgőz állapotát folyadékká változtatja.
Enthalpia és fázisváltozások
Az entalpia a rendszer energiaváltozását írja le. A víz esetében a "rendszer" maga a víz. Állandó nyomáson az entalpia a hő változásaira utal. Az exoterm folyamatok az entalpia negatív változásával vagy hőveszteséggel járnak. Mivel a vízgőz folyadékká kondenzálódik, hő formájában elveszíti az energiát. Ezért ez a folyamat exoterm.
Hol tárolja energiáját a vízgőz?
Az energia egy vegyületen belül számos módon létezik. A molekulák különböző mennyiségű és típusú kinetikus energiával rendelkezhetnek. A vibrációs és rotációs kinetikus energia akkor mutatkozik meg, amikor a molekulák hajlanak és forognak. A transzlációs kinetikus energia az az erő, amely egy teljes molekulát mozgat. Folyadékokban és szilárd anyagokban a molekulák kölcsönhatásba léphetnek intermolekuláris kötések kialakításával. Egy gázban feltételezzük, hogy ezen intermolekuláris kötések ereje nulla. A vízgőzben lévő energia transzlációs kinetikus energia, és függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet csökkenésével a kinetikus energia a hőben eloszlik. Végül az intermolekuláris kötések elég erősek ahhoz, hogy a vízgőz állapotát folyadékká változtassák.
Mennyi energiát veszít a vízgőz?
Amikor egy anyag folyadékból gázzá alakul, akkor a párologtatás entalpiájával megegyező energiára van szüksége. Ennek a folyamatnak a megfordítása érdekében a rendszer ennyi energiát ad le. A víz párolgási entalpiája durván 44 kilojoule mol / mol 25 Celsius-fokon. Ez azt jelenti, hogy minden mól vízhez 44 kilojoule szükséges ahhoz, hogy 25 Celsius fokon gőzzé alakuljon. Ez az energiamennyiség is, amelyet a víz lead, amikor az adott hőmérsékleten kondenzálódik.
Nukleáció
A vízgőznek fizikai helyre van szüksége a kondenzáció kialakulásához. A vízgőz egyes molekulái nem kondenzálódnak, ha nincsenek elég nagy részecskék, amelyekhez kapcsolódhatnak. A páralecsapódás biztosításához a levegőt vízgőzzel kell telíteni, és nagyobb részecskéknek kell lenniük benne. Ezek a nagyobb részecskék lehetnek ásványok vagy kellően nagy cseppek. Amint egy vízgőz molekula kapcsolatba kerül egy nagyobb molekulával, amely magképződés helye, hőt engedhet és folyékony vízbe kondenzálódhat.
