En exoterm reaktion avger värmeenergi. Kondensation är den process genom vilken vattendamp omvandlas till flytande vatten. Detta uppträder vanligen när vattenångmolekyler kommer i kontakt med svalare molekyler. Detta gör att vattendammmolekylerna förlorar lite energi som värme. När tillräckligt med energi går förlorad, ändras vattendammarna i vätska.

Entalp och fasändringar

Enthalpy beskriver förändringen i energin i ett system. Vid vatten är "systemet" själva vattnet. Vid konstant tryck hänvisar entalpi till förändringar i värme. En exoterm process innefattar en negativ förändring i entalpi eller värmeförlust. Eftersom vattenånga kondenserar till vätska, förlorar den energi i form av värme. Därför är denna process exoterm.

Var finns vattenånga sin energi?

Energi finns inom en förening på ett antal sätt. Molekylerna kan ha olika mängder och typer av kinetisk energi. Vibrations- och rotationskinetisk energi manifesterar sig när molekyler böjer och roterar. Translational kinetisk energi är den kraft som rör en hel molekyl. I vätskor och fasta ämnen kan molekylerna också interagera med varandra för att bilda intermolekylära bindningar. I en gas antas kraften hos dessa intermolekylära bindningar vara noll. Energin i vattenånga är translationell kinetisk energi och är beroende av temperatur. När temperaturen minskar, släpps den kinetiska energin i värme. Så småningom är de intermolekylära bindningarna tillräckligt starka för att ändra vattendammens tillstånd till vätska.

Hur mycket energi försvinner vattenånga?

När ett ämne omvandlar från vätska till gas, krävs det energi som är lika med entalpien av förångning. För att vända om processen kommer systemet att ge bort mycket energi. Vattens entalpy av förångning är ungefär 44 kilojoules per mol vid 25 grader Celsius. Detta innebär att varje mol vatten kräver 44 kilojoules för att omvandla till ånga vid 25 grader Celsius. Detta är också den mängd energi som vatten kommer att ge av när det kondenserar vid den temperaturen.

Nucleation

Vattenånga behöver en fysisk plats för kondensation. Enskilda molekyler av vattenånga kondenserar inte utan tillräckligt stora partiklar som de kan fästa vid. För att ge en kondensationsplats måste luften vara mättad med vattenånga och den måste ha större partiklar i den. Dessa större partiklar kan vara mineraler eller tillräckligt stora droppar. När en vattenångamolekyl kommer i kontakt med en större molekyl som fungerar som en kärnbildningsplats, kan den släppa upp värme och kondensera i flytande vatten.