Sadržaj
- Enthalpija i fazne promjene
- Gdje vodena para pohranjuje svoju energiju?
- Koliko energije gubi vodena para?
- nukleacije
Egzotermna reakcija odaje toplinsku energiju. Kondenzacija je proces kojim se vodena para pretvara u tekuću vodu. To se obično događa kada molekule vodene pare dođu u kontakt sa hladnijim molekulama. Zbog toga molekule vodene pare gube nešto energije kao toplina. Jednom kada se izgubi dovoljno energije, vodena para mijenja stanje u tekuće.
Enthalpija i fazne promjene
Enthalpija opisuje promjenu energije u sustavu. U slučaju vode, "sustav" je sama voda. Pri stalnom pritisku, entalpija se odnosi na promjene topline. Egzotermni procesi uključuju negativnu promjenu entalpije ili gubitak topline. Kako se vodena para kondenzira u tekućinu, ona gubi energiju u obliku topline. Stoga je taj postupak egzotermičan.
Gdje vodena para pohranjuje svoju energiju?
Energija postoji u spoju na više načina. Molekule mogu imati različite količine i vrste kinetičke energije. Vibracijska i rotacijska kinetička energija očituju se kada se molekule savijaju i okreću. Translacijska kinetička energija je sila koja kreće cijelu molekulu. U tekućinama i krutinama molekule također mogu međusobno djelovati da tvore intermolekularne veze. U plinu se pretpostavlja da je sila ovih intermolekularnih veza jednaka nuli. Energija u vodenoj pari je translacijska kinetička energija i ovisi o temperaturi. Kako se temperatura smanjuje, kinetička se energija rasipa u toplini. Na kraju su intermolekularne veze dovoljno jake da promijene stanje vodene pare u tekuće.
Koliko energije gubi vodena para?
Kad se tvar transformira iz tekućeg u plin, potrebna joj je energija jednaka entalpiji isparavanja. Da bi preokrenuo ovaj postupak, sustav će odavati toliko energije. Entalpija isparavanja u vodama iznosi otprilike 44 kilojula po molu na 25 Celzijevih stupnjeva. To znači da svakom molu vode treba 44 kilojoule da bi se pretvorila u paru na 25 Celzijevih stupnjeva. To je ujedno i količina energije koju će voda ispustiti kad se kondenzira na toj temperaturi.
nukleacije
Vodenoj pari je potrebno fizičko mjesto da bi došlo do kondenzacije. Pojedine molekule vodene pare neće se kondenzirati bez dovoljno velikih čestica na koje se mogu vezati. Da bi se osiguralo mjesto za kondenzaciju, zrak mora biti zasićen vodenom parom i u njemu moraju biti veće čestice. Te veće čestice mogu biti minerali ili dovoljno velike kapljice. Jednom kada molekula vodene pare dođe u kontakt s većom molekulom koja služi kao mjesto nukleacije, ona može oslobađati toplinu i kondenzirati u tekuću vodu.