Ekzotermik bir reaksiyon ısı enerjisi verir. Yoğuşma, su buharının sıvı suya dönüşmesi işlemidir. Bu tipik olarak su buharı molekülleri daha soğuk moleküllerle temas ettiğinde meydana gelir. Bu, su buharı moleküllerinin ısı olarak bir miktar enerji kaybetmesine neden olur. Yeterli enerji kaybolduğunda, su buharı sıvıya dönüşür.
Entalpi ve Faz Değişimleri
Entalpi, bir sistemin enerjisindeki değişimi tanımlar. Su söz konusu olduğunda, "sistem" suyun kendisidir. Sabit basınçta entalpi, ısıdaki değişiklikleri ifade eder. Ekzotermik bir süreç, entalpide negatif bir değişiklik veya ısı kaybını içerir. Su buharı yoğuşarak sıvıya dönüşürken ısı şeklinde enerji kaybeder. Bu nedenle, bu süreç ekzotermiktir.
Su Buharı Enerjisini Nerede Depolar?
Enerji, bir bileşik içinde çeşitli şekillerde bulunur. Moleküller farklı miktarlarda ve türde kinetik enerjiye sahip olabilir. Moleküller büküldüğünde ve döndüğünde titreşim ve dönme kinetik enerjisi kendini gösterir. Translasyonel kinetik enerji, tüm bir molekülü hareket ettiren kuvvettir. Sıvılarda ve katılarda, moleküller ayrıca moleküller arası bağlar oluşturmak için birbirleriyle etkileşime girebilir. Bir gazda, bu moleküller arası bağların kuvvetinin sıfır olduğu varsayılır. Su buharındaki enerji öteleme kinetik enerjisidir ve sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklık azaldıkça, kinetik enerji ısıda dağılır. Sonunda, moleküller arası bağlar, su buharının durumunu sıvıya değiştirecek kadar güçlüdür.
Su Buharı Ne Kadar Enerji Kaybeder?
Bir madde sıvıdan gaza dönüştüğünde buharlaşma entalpisine eşit enerji gerektirir. Bu süreci tersine çevirmek için sistem o kadar çok enerji yayacaktır. Suyun buharlaşma entalpisi, 25 santigrat derece sıcaklıkta mol başına kabaca 44 kilojul'dür. Bu, her mol suyun 25 santigrat derecede buhara dönüşmesi için 44 kilojul gerektirdiği anlamına gelir. Bu aynı zamanda suyun o sıcaklıkta yoğuştuğunda vereceği enerji miktarıdır.
çekirdeklenme
Su buharının yoğuşmanın meydana gelmesi için fiziksel bir alana ihtiyacı vardır. Tek tek su buharı molekülleri, bağlanabilecekleri yeterince büyük parçacıklar olmadan yoğunlaşmayacaktır. Yoğuşma için bir yer sağlamak için havanın su buharı ile doyurulması ve içinde daha büyük partiküllerin bulunması gerekir. Bu daha büyük parçacıklar mineraller veya yeterince büyük damlacıklar olabilir. Bir su buharı molekülü, çekirdeklenme bölgesi olarak hizmet eden daha büyük bir molekülle temas ettiğinde, ısı yayabilir ve sıvı suya yoğunlaşabilir.