Съдържание
- Енталпия и фазови промени
- Къде водната пара съхранява енергията си?
- Колко енергия губи водната пара?
- Образуването
Екзотермичната реакция отделя топлинна енергия. Кондензацията е процесът, при който водната пара се превръща в течна вода. Това обикновено се случва, когато молекулите на водната пара влизат в контакт с по-хладните молекули. Това причинява молекулите на водните пари да губят малко енергия като топлина. След като се загуби достатъчно енергия, водната пара се променя в течна.
Енталпия и фазови промени
Енталпията описва промяната в енергията на една система. В случая на водата „системата“ е самата вода. При постоянно налягане енталпията се отнася до промени в топлината. Екзотермичните процеси включват отрицателна промяна в енталпията или загуба на топлина. Тъй като водната пара се кондензира в течност, тя губи енергия под формата на топлина. Следователно този процес е екзотермичен.
Къде водната пара съхранява енергията си?
Енергията съществува в едно съединение по много начини. Молекулите могат да имат различни количества и видове кинетична енергия. Вибрационната и ротационна кинетична енергия се проявяват, когато молекулите се огъват и въртят. Транслационната кинетична енергия е силата, която движи цяла молекула. В течности и твърди частици молекулите също могат да взаимодействат помежду си, за да образуват междумолекулни връзки. В газ силата на тези междумолекулни връзки се приема за нула. Енергията във водни пари е транслационна кинетична енергия и зависи от температурата. С намаляването на температурата кинетичната енергия се разсейва в топлината. В крайна сметка междумолекулните връзки са достатъчно силни, за да променят състоянието на водната пара в течно.
Колко енергия губи водната пара?
Когато веществото се трансформира от течно в газ, то му е необходима енергия, равна на енталпията на изпаряването. За да обърне този процес, системата ще отдели толкова много енергия. Енталпията на изпаряването във водите е приблизително 44 килоджула на мол при 25 градуса по Целзий. Това означава, че на всеки мол вода са необходими 44 килоджула, за да се превърне в пара при 25 градуса по Целзий. Това е и количеството енергия, което водата ще отделя, когато се кондензира при тази температура.
Образуването
Водната пара се нуждае от физическо място, за да се получи конденз. Отделни молекули водна пара няма да се кондензират без достатъчно големи частици, към които могат да се прикрепят. За да се осигури място за конденз, въздухът трябва да бъде наситен с водна пара и в него трябва да има по-големи частици. Тези по-големи частици могат да бъдат минерали или достатъчно големи капчици. След като молекулата на водната пара влезе в контакт с по-голяма молекула, служеща за място на нуклеиране, тя може да отделя топлина и да се кондензира в течна вода.