O reacție exotermă degajă energie termică. Condensarea este procesul prin care vaporii de apă se transformă în apă lichidă. Acest lucru apare de obicei atunci când moleculele de vapori de apă vin în contact cu molecule mai reci. Acest lucru face ca moleculele de vapori de apă să piardă ceva energie ca căldură. Odată ce se pierde suficientă energie, vaporii de apă se transformă în stare lichidă.
Entalpia și modificările de fază
Entalpia descrie schimbarea energiei unui sistem. În cazul apei, „sistemul” este apa în sine. La presiune constantă, entalpia se referă la schimbările de căldură. Un proces exoterm implică o schimbare negativă a entalpiei sau o pierdere de căldură. Pe măsură ce vaporii de apă se condensează în lichid, pierde energie sub formă de căldură. Prin urmare, acest proces este exoterm.
Unde își stochează energia vaporii de apă?
Energia există într-un compus în mai multe moduri. Moleculele pot avea cantități și tipuri diferite de energie cinetică. Energia cinetică vibrațională și rotațională se manifestă atunci când moleculele se îndoaie și se rotesc. Energia cinetică translațională este forța care mișcă o întreagă moleculă. În lichide și solide, moleculele pot interacționa între ele pentru a forma legături intermoleculare. Într-un gaz, forța acestor legături intermoleculare este presupusă a fi zero. Energia din vaporii de apă este energie cinetică translațională și este dependentă de temperatură. Pe măsură ce temperatura scade, energia cinetică este disipată în căldură. În cele din urmă, legăturile intermoleculare sunt suficient de puternice pentru a schimba starea vaporilor de apă în lichid.
Câtă energie pierde vaporii de apă?
Când o substanță se transformă din lichid în gaz, necesită energie egală cu entalpia vaporizării. Pentru a inversa acest proces, sistemul va emite atâta energie. Entalpia de vaporizare a apei este de aproximativ 44 kilojoule pe mol la 25 grade Celsius. Aceasta înseamnă că fiecare mol de apă necesită 44 kilojoule pentru a se transforma în vapori la 25 de grade Celsius. Aceasta este, de asemenea, cantitatea de energie pe care o va emite apa atunci când se condensează la temperatura respectivă.
Nucleată
Vaporii de apă au nevoie de un loc fizic pentru a se produce condens. Moleculele individuale de vapori de apă nu se vor condensa fără particule suficient de mari de care se pot atașa. Pentru a asigura un loc de condensare, aerul trebuie să fie saturat cu vapori de apă și trebuie să aibă particule mai mari în el. Aceste particule mai mari pot fi minerale sau picături suficient de mari. Odată ce o moleculă de vapori de apă intră în contact cu o moleculă mai mare care servește ca loc de nucleație, poate elibera căldură și se poate condensa în apă lichidă.