Садржај
Егзотермна реакција одаје топлотну енергију. Кондензација је процес којим се водена пара претвара у течну воду. То се обично дешава када молекули водене паре дођу у контакт са хладнијим молекулама. Због тога молекули водене паре губе нешто енергије као топлота. Једном када се изгуби довољно енергије, водена пара мења стање у течно.
Ентталпија и промене фаза
Ентталпија описује промену енергије система. У случају воде, "систем" је сама вода. При сталном притиску, енталпија се односи на промене топлоте. Егзотермни процеси укључују негативне промене енталпије или губитак топлоте. Како се водена пара кондензира у течност, губи енергију у облику топлоте. Стога је овај процес егзотермичан.
Где водена пара чува енергију?
Енергија постоји у једињењу на више начина. Молекуле могу имати различите количине и врсте кинетичке енергије. Вибрациона и ротациона кинетичка енергија се манифестују када се молекули савијају и окрећу. Транслациона кинетичка енергија је сила која креће читав молекул. У течностима и чврстим супстанцама, молекули такође могу међусобно комуницирати да формирају интермолекуларне везе. У гасу се претпоставља да је сила ових интермолекуларних веза једнака нули. Енергија у воденој пари је транслациона кинетичка енергија и зависи од температуре. Како се температура смањује, кинетичка енергија се распршује у топлоти. На крају су интермолекуларне везе довољно јаке да промене стање водене паре у течно.
Колико енергије губи водена пара?
Када се супстанца трансформише из течне у гас, потребна јој је енергија једнака енталпији испаравања. Да би преокренуо овај процес, систем ће одавати толико енергије. Енталпија испаравања воде износи отприлике 44 килојула по молу на 25 степени Целзијуса. То значи да је за сваки мол воде потребно 44 килоџуле да би се претворио у пару на 25 степени Целзијуса. То је уједно и количина енергије коју ће вода испуштати кад се кондензира на тој температури.
Нуклеатион
Воденој пари је потребно физичко место да би дошло до кондензације. Појединачни молекули водене паре неће се кондензовати без довољно великих честица на које се могу везати. Да би се обезбедило место за кондензацију, ваздух мора бити засићен воденом паром и у њему морају бити веће честице. Те веће честице могу бити минерали или довољно велике капљице. Једном када молекул водене паре дође у контакт са већим молекулом који служи као место нуклеације, може ослобађати топлоту и кондензовати се у течну воду.