น้ำเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะของแข็ง ของเหลว และก๊าซ แต่ไม่ทิ้งขอบเขตของพื้นผิวหรือชั้นบรรยากาศของโลก น้ำเปลี่ยนแปลงผ่านการตกตะกอน การระเหย และการควบแน่นของวัฏจักรที่ไม่สิ้นสุด เมื่อไอน้ำควบแน่นจะเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของเหลว
ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)
น้ำในสถานะก๊าซเรียกว่าไอน้ำ เมื่อไอน้ำควบแน่น โมเลกุลจะเย็นตัวลงและเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลว
การเปลี่ยนแปลงเฟสและการถ่ายโอนพลังงาน
เมื่อน้ำเปลี่ยนจาก สถานะของเรื่องหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง, โมเลกุลจะกระจายออกจากกันหรือเคลื่อนที่ชิดกันมากขึ้น โมเลกุลของน้ำในน้ำแข็งจะถูกอัดแน่นเข้าด้วยกัน แต่จะห่างกันในน้ำของเหลว โมเลกุลในไอน้ำจะกระจายออกไปมากยิ่งขึ้น น้ำแข็งแข็งมีค่ามากที่สุด ความหนาแน่น และไอน้ำมีความหนาแน่นต่ำที่สุด
การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นจะมาพร้อมกับ a การปล่อยพลังงาน เมื่อโมเลกุลเคลื่อนที่เข้าใกล้กันมากขึ้น เช่น เมื่อก๊าซกลายเป็นของเหลว หรือของเหลวกลายเป็นของแข็ง เมื่อน้ำเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลว หรือของเหลวเป็นก๊าซ ดูดซับพลังงาน จากสิ่งแวดล้อมและโมเลกุลกระจายออกจากกัน
วัฏจักรของน้ำ
วัฏจักรของน้ำ ทำให้โลกสามารถรักษาแหล่งน้ำได้ ความร้อนทำให้น้ำของเหลวบนผิวโลกถึง
ระเหย และเปลี่ยนเป็นก๊าซ ไอน้ำ. ไอน้ำในบรรยากาศส่วนใหญ่ระเหยออกจากแหล่งน้ำ โดยเฉพาะในมหาสมุทร การระเหยจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความชื้น คือ ปริมาณไอน้ำในอากาศ เมื่อไอน้ำในอากาศเย็นตัว การระเหยจะเกิดขึ้นตรงข้าม: การควบแน่น. คำจำกัดความของการควบแน่นคือน้ำเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของเหลว การควบแน่นทำให้สามารถก่อตัวเป็นเมฆได้
เมฆประกอบด้วยหยดน้ำที่เป็นของเหลวและผลึกน้ำแข็งที่เป็นของแข็ง อุณหภูมิที่เย็นกว่าที่ระดับความสูงสูงทำให้ไอน้ำกลั่นตัวมากขึ้น ไอน้ำควบแน่นบนอนุภาคเล็ก ๆ ของเศษเล็กเศษน้อยในอากาศ แล้วชนกับละอองควบแน่นอื่นๆ ในบริเวณใกล้เคียง ในที่สุดพลังของการชนกันของหยดน้ำเหล่านี้ก็ทำให้เกิด หยาดน้ำฟ้า ตกจากเมฆลงสู่พื้นดินและสะสมในแหล่งน้ำ
ไอน้ำควบแน่น
กระบวนการที่ไอน้ำกลายเป็นของเหลวเรียกว่าการควบแน่น โมเลกุลของน้ำที่เป็นก๊าซจะปล่อยพลังงานออกสู่อากาศที่เย็นกว่ารอบตัวและเคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้น ช่องว่างระหว่างโมเลกุลลดลงจนใกล้พอที่จะเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของเหลว
เมื่ออากาศอุ่นกว่าพื้นดิน ไอน้ำจะควบแน่นบนผิวดินจนเกิดเป็น น้ำค้าง. อุณหภูมิเมื่อเกิดรูปแบบน้ำค้างเรียกว่า จุดน้ำค้าง. ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นบนพื้นผิวด้านนอกของเครื่องดื่มเย็น ๆ เมื่ออุณหภูมิของอากาศสูงกว่าน้ำในแก้ว
การควบแน่นของน้ำไม่ได้ทำให้เกิดเมฆที่ระดับความสูงเสมอไป น้ำจะควบแน่นเมื่อใดก็ตามที่ไอน้ำเย็นตัวลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดที่เกิดการระเหย การควบแน่นเกิดขึ้นใกล้พื้นดินเมื่ออากาศอุ่นชื้นมาบรรจบกับพื้นดินหรือน้ำที่เย็นกว่าเพื่อสร้าง หมอก, ซึ่งเป็นเหมือนเมฆที่สะสมอยู่ที่ระดับพื้นดิน หมอกก่อตัวขึ้นเมื่ออุณหภูมิของอากาศเท่ากับจุดน้ำค้าง
หลังจากน้ำควบแน่น
ไอน้ำบางส่วนในบรรยากาศที่ควบแน่นจะถูกเก็บไว้ในเมฆ เมฆมีแนวโน้มที่จะก่อตัวขึ้นเมื่ออากาศชื้นและมีไอน้ำมากขึ้น พลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อไอน้ำจากก๊าซรวมตัวเป็นหยดน้ำของเหลวเรียกว่า liquid ความร้อนแฝง. ความร้อนแฝงจากการควบแน่นทำให้อุณหภูมิอากาศรอบๆ หยดน้ำเพิ่มขึ้น
อากาศอุ่นขึ้นทำให้ไอน้ำควบแน่นเมื่อสัมผัสกับอากาศเย็นที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น เมื่อไอน้ำควบแน่นมากขึ้น ปริมาณเมฆจะเพิ่มขึ้น และมีโอกาสเกิดหยาดน้ำฟ้าเพิ่มขึ้น. ความไม่เสถียรเกิดขึ้นเมื่อเมฆเพิ่มความสูงและล้อมรอบด้วยอากาศอุ่น เงื่อนไขเหล่านี้สามารถทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองได้
น้ำที่เป็นของเหลวหรือแช่แข็งตกลงสู่ผิวน้ำในลักษณะหยาดน้ำฟ้า สามารถเก็บไว้เป็นอนุภาคของแข็งในหิมะหรือน้ำแข็งหรือเป็นของเหลวในแหล่งน้ำ โดยจะยังคงอยู่ในการจัดเก็บจนกว่าจะถึงอุณหภูมิเมื่อเกิดการระเหย และดำเนินการตามวัฏจักรต่อไป