Egzoterminė reakcija išskiria šilumos energiją. Kondensatas yra procesas, kurio metu vandens garai virsta skystu vandeniu. Tai paprastai įvyksta, kai vandens garų molekulės liečiasi su aušintuvų molekulėmis. Dėl to vandens garų molekulės praranda šiek tiek energijos kaip šiluma. Praradus pakankamai energijos, vandens garai keičiasi į skystį.
Entalpija ir fazių pokyčiai
Entalpija apibūdina sistemos energijos pokyčius. Vandens atveju „sistema“ yra pats vanduo. Esant pastoviam slėgiui, entalpija reiškia šilumos pokyčius. Egzoterminiai procesai apima neigiamą entalpijos pasikeitimą arba šilumos praradimą. Vandens garai kondensuodamiesi į skystį, praranda energiją šilumos pavidalu. Todėl šis procesas yra egzoterminis.
Kur vandens garai kaupia savo energiją?
Energija junginyje egzistuoja įvairiais būdais. Molekulės gali turėti skirtingus kinetinės energijos kiekius ir tipus. Vibracinė ir sukimosi kinetinė energija pasireiškia, kai molekulės lenkiasi ir sukasi. Transliacinė kinetinė energija yra jėga, judinanti visą molekulę. Skysčiuose ir kietosiose dalyse molekulės taip pat gali sąveikauti, kad susidarytų tarpmolekuliniai ryšiai. Dujose laikoma, kad šių tarpmolekulinių ryšių jėga yra lygi nuliui. Vandens garuose esanti energija yra kinetinė energija, priklausanti nuo temperatūros. Kai temperatūra mažėja, kinetinė energija išsisklaido šilumoje. Galų gale tarpmolekuliniai ryšiai yra pakankamai stiprūs, kad vandens garų būklė pasikeistų į skystą.
Kiek energijos praranda vandens garai?
Kai medžiaga virsta iš skysčio į dujas, jai reikalinga energija, lygi garavimo entalpijai. Siekdama pakeisti šį procesą, sistema atiduos tiek energijos. Vandens garavimo entalpija yra maždaug 44 kilodžauliai moliui, esant 25 laipsnių Celsijaus laipsniui. Tai reiškia, kad kiekvienam vandens moliui reikia 44 kilodžaulių, kad jis virstų garais esant 25 laipsnių Celsijaus laipsniui. Tai taip pat energijos kiekis, kurį skleis kondensuodamasis tokioje temperatūroje.
Nucleation
Vandens garams reikalinga fizinė kondensacijos vieta. Atskiros vandens garų molekulės nesikondensuos be pakankamai didelių dalelių, prie kurių jos gali prisijungti. Norint sukurti vietą kondensacijai, oras turi būti prisotintas vandens garų ir jame turi būti didesnių dalelių. Šios didesnės dalelės gali būti mineralai arba pakankamai dideli lašeliai. Kai vandens garų molekulė liečiasi su didesne molekule, kuri yra branduolio vieta, ji gali išskirti šilumą ir kondensuotis į skystą vandenį.