הסבר מדוע עיבוי הוא אקסותרמי

תגובה אקסותרמית מפיצה אנרגיית חום. עיבוי הוא התהליך בו אדי מים הופכים למים נוזליים. זה קורה בדרך כלל כאשר מולקולות אדי מים באות במגע עם מולקולות קרירות יותר. זה גורם למולקולות אדי המים לאבד מעט אנרגיה כחום. ברגע שאנרגיה מספקת הולכת לאיבוד, אדי המים משנים את מצבם לנוזל.

אנתלפיה מתארת ​​את השינוי באנרגיה של מערכת. במקרה של מים, "המערכת" היא המים עצמם. בלחץ קבוע, אנטלפיה מתייחסת לשינויים בחום. תהליכים אקסותרמיים כרוכים בשינוי שלילי באנטלפיה, או באובדן חום. כאשר אדי מים מתעבים לנוזל, הם מאבדים אנרגיה בצורת חום. לכן, תהליך זה הוא אקסותרמי.

אנרגיה קיימת בתוך תרכובת במספר דרכים. למולקולות יכולות להיות כמויות וסוגים שונים של אנרגיה קינטית. אנרגיה קינטית רטטית וסיבובית מתבטאת כאשר מולקולות מתכופפות וסובבות. אנרגיה קינטית טרנסלציונית היא הכוח שמניע מולקולה שלמה. בנוזלים ומוצקים, המולקולות יכולות לקיים אינטראקציה זו עם זו כדי ליצור קשרים בין-מולקולריים. בגז, ההנחה היא שכוח הקשרים הבין-מולקולריים הללו הוא אפס. האנרגיה באדי המים היא אנרגיה קינטית טרנסלציונית והיא תלויה בטמפרטורה. ככל שהטמפרטורה יורדת, האנרגיה הקינטית מתפזרת בחום. בסופו של דבר, הקשרים הבין-מולקולריים חזקים מספיק בכדי לשנות את מצב אדי המים לנוזל.

כאשר חומר הופך מנוזל לגז, הוא דורש אנרגיה השווה לאנתלפיה של האידוי. על מנת להפוך את התהליך הזה, המערכת תפטור אנרגיה רבה כל כך. אנטלפיית האידוי של המים היא בערך 44 קילו-ג'ול למול בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. המשמעות היא שכל שומה של מים דורשת 44 קילו-ג'וליות על מנת להמיר לאדים בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. זוהי גם כמות האנרגיה שהמים יפיקו כאשר הם מתעבים בטמפרטורה זו.

אדי מים זקוקים לאתר פיזי בכדי להתרחש עיבוי. מולקולות בודדות של אדי מים לא יתעבו ללא חלקיקים גדולים מספיק אליהם הם יכולים להיצמד. על מנת לספק אתר להתעבות, על האוויר להיות רווי באדי מים והוא חייב להכיל חלקיקים גדולים יותר. חלקיקים גדולים יותר יכולים להיות מינרלים או טיפות גדולות מספיק. ברגע שמולקולת אדי מים באה במגע עם מולקולה גדולה יותר המשמשת אתר גרעין, היא יכולה לשחרר חום ולהתעבות למים נוזליים.