Voda sa mení medzi tuhým, kvapalným a plynným skupenstvom, ale neopúšťa hranice zemského povrchu ani atmosféry. Voda sa mení nekonečným cyklom zrážania, odparovania a kondenzácie. Keď kondenzuje vodná para, mení sa z plynu na kvapalinu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Voda v plynnom stave sa nazýva vodná para. Keď kondenzuje vodná para, molekuly sa ochladia a zmenia sa na kvapalné skupenstvo.
Fázové zmeny a prenos energie
Keď sa voda zmení z jeden stav hmoty do druhého, molekuly sa šíria od seba alebo sa pohybujú bližšie k sebe. Molekuly vody v ľade sú zabalené tesne pri sebe, ale v tekutej vode sú ďalej od seba. Molekuly vo vodnej pare sú ešte viac rozptýlené. Pevný ľad má to najväčšie hustota a vodná para má najmenšiu hustotu.
Zmena hustoty je sprevádzaná a uvoľnenie energie keď sa molekuly pohybujú bližšie k sebe, napríklad keď sa z plynu stane kvapalina alebo z kvapaliny sa stane tuhá látka. Keď sa voda zmení z pevnej látky na kvapalinu alebo z kvapaliny na plyn, je to absorbuje energiu z prostredia a molekuly sa šíria od seba.
Cyklus vody
Kolobeh vody umožňuje Zemi udržiavať zásoby vody. Teplo spôsobuje, že kvapalná voda na povrchu Zeme je vyparovať sa a zmeniť sa na plynný vodná para. Väčšina vodnej pary v atmosfére sa odparuje z vodných plôch, najmä z oceánov. Odparovanie nastáva rýchlejšie ako sa teplota zvyšuje.
Vlhkosť je množstvo vodnej pary vo vzduchu. Keď sa vodná para vo vzduchu ochladí, nastane opak odparovania: kondenzácia. Definíciou kondenzácie je voda meniaca sa z plynu na kvapalinu. Kondenzácia umožňuje vytváranie oblakov.
Mraky obsahujú tekuté kvapôčky vody a pevné ľadové kryštály. Chladnejšia teplota vo vysokých nadmorských výškach spôsobuje, že kondenzuje viac vodnej pary. Vodná para kondenzuje na drobných čiastočkách trosiek vo vzduchu, ktoré potom narážajú na ďalšie kondenzované kvapôčky v okolí. Sila zrážok týchto kvapiek vody nakoniec spôsobí zrážky padať z oblakov na zem a zhromažďovať sa vo vodných útvaroch.
Kondenzuje vodnú paru
Proces, pri ktorom sa vodná para zmení na kvapalinu, sa nazýva kondenzácia. Plynné molekuly vody uvoľňujú energiu do chladnejšieho vzduchu okolo seba a približujú sa k sebe. Medzery medzi molekulami sa zmenšujú, kým nie sú dosť blízko na to, aby sa zmenili z plynu na kvapalinu.
Keď je vzduch teplejší ako zem, na povrchoch zeme kondenzuje vodná para rosa. Teplota, keď sa tvorí rosa, sa nazýva rosný bod. Podobný efekt nastáva na vonkajšom povrchu studeného nápoja, keď je teplota vzduchu vyššia ako voda v pohári.
Kondenzácia vody nemusí vždy viesť k tvorbe oblakov vo vysokých nadmorských výškach. Voda kondenzuje vždy, keď sa vodná para ochladí na teplotu nižšiu ako je teplota, pri ktorej dôjde k odpareniu. Kondenzácia sa deje pri zemi, keď sa teplý a vlhký vzduch stretne s chladnejšou pôdou alebo vodou hmla, čo je ako mraky, ktoré sa hromadia na úrovni zeme. Hmla sa tvorí, keď sa teplota vzduchu rovná rosnému bodu.
Po kondenzácii vody
Časť vodnej pary v atmosfére, ktorá kondenzuje, je uložená v oblakoch. Mraky sa tvoria skôr, keď je vzduch vlhký a obsahuje viac vodnej pary. Energia uvoľnená pri kondenzácii plynných vodných pár za vzniku kvapiek kvapalnej vody sa nazýva latentné teplo. Latentné teplo z kondenzácie spôsobuje zvýšenie teploty vzduchu obklopujúceho vodné kvapky.
Teplejší vzduch stúpa nahor a spôsobuje kondenzáciu vodnej pary, keď sa stretáva s chladnejším vzduchom vo vyššej nadmorskej výške. Čím viac kondenzuje vodná para, zvyšuje sa objem oblačnosti a zvyšuje sa pravdepodobnosť zrážok. Nestabilita nastáva, keď mraky stúpajú do výšky a sú obklopené teplejším vzduchom. Tieto podmienky môžu spôsobiť búrky.
Kvapalná alebo zamrznutá voda padá na povrch ako zrážky. Môže sa skladovať ako tuhé častice v snehu alebo ľade alebo ako kvapalina vo vodných útvaroch. Zostáva v sklade, kým nedosiahne teplotu, keď dôjde k odpareniu, a pokračuje v cykle.