L'acqua cambia tra stato solido, liquido e gassoso ma non lascia i confini della superficie terrestre o dell'atmosfera. L'acqua cambia attraverso un ciclo infinito di precipitazioni, evaporazioni e condensazioni. Quando il vapore acqueo si condensa, si trasforma da gas a liquido.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
L'acqua allo stato gassoso è chiamata vapore acqueo. Quando il vapore acqueo si condensa, le molecole si raffreddano e si trasformano in uno stato liquido.
Cambiamenti di fase e trasferimento di energia
Quando l'acqua cambia da uno stato della materia all'altro, le molecole si diffondono o si muovono più strettamente insieme. Le molecole d'acqua nel ghiaccio sono molto vicine tra loro, ma sono più distanti nell'acqua liquida. Le molecole nel vapore acqueo sono ancora più sparse. Il ghiaccio solido ha il meglio densità e il vapore acqueo ha la densità più bassa.
La variazione di densità è accompagnata da a rilascio di energia quando le molecole si avvicinano, come quando un gas diventa un liquido o un liquido diventa un solido. Quando l'acqua cambia da solido a liquido, o da liquido a gas,
assorbe energia dall'ambiente e le molecole si disperdono.Il ciclo dell'acqua
Il ciclo dell'acqua permette alla Terra di mantenere il suo approvvigionamento idrico. Il calore fa sì che l'acqua liquida sulla superficie terrestre evaporare e si trasforma in gassoso vapore acqueo. La maggior parte del vapore acqueo nell'atmosfera evapora dai corpi idrici, in particolare dagli oceani. L'evaporazione avviene più rapidamente all'aumentare della temperatura.
Umidità è la quantità di vapore acqueo nell'aria. Quando il vapore acqueo nell'aria si raffredda, si verifica l'opposto dell'evaporazione: condensazione. La definizione di condensazione è l'acqua che cambia da un gas a un liquido. La condensa consente la formazione di nuvole.
Le nuvole contengono goccioline di acqua liquida e cristalli di ghiaccio solido. La temperatura più fredda ad alta quota provoca la condensazione di più vapore acqueo. Il vapore acqueo si condensa su minuscole particelle di detriti nell'aria che poi si scontrano con altre goccioline condensate nelle vicinanze. Alla fine la forza delle collisioni di queste gocce d'acqua provoca precipitazione cadere dalle nuvole a terra e raccogliersi in corpi d'acqua.
Il vapore acqueo si condensa
Il processo in cui il vapore acqueo si trasforma in liquido è chiamato condensazione. Le molecole di acqua gassosa rilasciano energia nell'aria più fredda che le circonda e si avvicinano l'una all'altra. Gli spazi tra le molecole diminuiscono fino a quando non sono abbastanza vicini da passare da gas a liquido.
Quando l'aria è più calda del suolo, il vapore acqueo si condensa sulle superfici del suolo per formarsi rugiada. La temperatura in cui si forma la rugiada è chiamata punto di rugiada. Un effetto simile si verifica sulla superficie esterna di una bevanda fredda, quando la temperatura dell'aria è superiore a quella dell'acqua nel bicchiere.
La condensazione dell'acqua non sempre provoca la formazione di nubi ad alta quota. L'acqua condensa ogni volta che il vapore acqueo si raffredda a una temperatura inferiore al punto in cui avviene l'evaporazione. La condensa si verifica vicino al suolo quando l'aria calda e umida incontra la terra o l'acqua più fresca per creare nebbia, che è come le nuvole che si accumulano a livello del suolo. La nebbia si forma quando la temperatura dell'aria è uguale al punto di rugiada.
Dopo che l'acqua si condensa
Parte del vapore acqueo nell'atmosfera che si condensa viene immagazzinato nelle nuvole. È più probabile che si formino nuvole quando l'aria è umida e contiene più vapore acqueo. L'energia rilasciata quando il vapore acqueo gassoso si condensa per formare goccioline d'acqua liquida è chiamata Calore latente. Il calore latente di condensazione provoca un aumento della temperatura dell'aria che circonda le goccioline d'acqua.
L'aria più calda sale, provocando la condensazione del vapore acqueo quando incontra l'aria più fredda ad un'altitudine più elevata. Man mano che si condensa più vapore acqueo, il volume delle nuvole aumenta e aumenta la possibilità di precipitazioni. L'instabilità si verifica quando le nuvole aumentano di altezza e sono circondate da aria più calda. Queste condizioni possono innescare temporali.
L'acqua liquida o ghiacciata cade in superficie come precipitazione. Può essere immagazzinato come particelle solide nella neve o nel ghiaccio o come liquido nei corpi idrici. Rimane in stoccaggio fino al raggiungimento della temperatura in cui avviene l'evaporazione, continuando il ciclo.