Reaksi eksoterm menghasilkan energi panas. Kondensasi adalah proses dimana uap air berubah menjadi air cair. Ini biasanya terjadi ketika molekul uap air bersentuhan dengan molekul yang lebih dingin. Hal ini menyebabkan molekul uap air kehilangan sejumlah energi sebagai panas. Setelah energi yang cukup hilang, uap air berubah wujud menjadi cair.
Perubahan Entalpi dan Fase
Entalpi menggambarkan perubahan energi suatu sistem. Dalam kasus air, "sistem" adalah air itu sendiri. Pada tekanan konstan, entalpi mengacu pada perubahan panas. Proses eksotermik melibatkan perubahan entalpi negatif, atau kehilangan panas. Saat uap air mengembun menjadi cairan, ia kehilangan energi dalam bentuk panas. Oleh karena itu, proses ini bersifat eksotermik.
Dimana Uap Air Menyimpan Energinya?
Energi ada dalam senyawa dalam beberapa cara. Molekul dapat memiliki jumlah dan jenis energi kinetik yang berbeda. Energi kinetik getaran dan rotasi memanifestasikan dirinya ketika molekul menekuk dan berputar. Energi kinetik translasi adalah gaya yang menggerakkan seluruh molekul. Dalam cairan dan padatan, molekul juga dapat berinteraksi satu sama lain untuk membentuk ikatan antarmolekul. Dalam gas, gaya ikatan antarmolekul ini dianggap nol. Energi dalam uap air adalah energi kinetik translasi, dan bergantung pada suhu. Ketika suhu menurun, energi kinetik hilang dalam panas. Akhirnya, ikatan antarmolekul cukup kuat untuk mengubah keadaan uap air menjadi cair.
Berapa Banyak Energi yang Hilang dari Uap Air?
Ketika suatu zat berubah dari cair menjadi gas, ia membutuhkan energi yang sama dengan entalpi penguapan. Untuk membalikkan proses ini, sistem akan mengeluarkan energi sebanyak itu. Entalpi penguapan air kira-kira 44 kilojoule per mol pada 25 derajat Celcius. Ini berarti bahwa setiap mol air membutuhkan 44 kilojoule untuk diubah menjadi uap pada 25 derajat Celcius. Ini juga merupakan jumlah energi yang akan dikeluarkan air ketika mengembun pada suhu tersebut.
Nukleasi
Uap air membutuhkan tempat fisik untuk terjadinya kondensasi. Molekul individu uap air tidak akan mengembun tanpa partikel yang cukup besar yang dapat mereka lekatkan. Untuk menyediakan tempat kondensasi, udara harus jenuh dengan uap air dan harus memiliki partikel yang lebih besar di dalamnya. Partikel yang lebih besar ini dapat berupa mineral atau tetesan yang cukup besar. Setelah molekul uap air bersentuhan dengan molekul yang lebih besar yang berfungsi sebagai situs nukleasi, ia dapat melepaskan panas dan mengembun menjadi air cair.