Una reazione esotermica emette energia termica. La condensazione è il processo attraverso il quale il vapore acqueo si trasforma in acqua liquida. Questo si verifica in genere quando le molecole di vapore acqueo entrano in contatto con molecole più fredde. Questo fa sì che le molecole del vapore acqueo perdano energia come calore. Una volta persa energia sufficiente, il vapore acqueo cambia stato in liquido.

Modifiche di entalpia e di fase

L'entalpia descrive il cambiamento di energia di un sistema. Nel caso dell'acqua, il "sistema" è l'acqua stessa. A pressione costante, l'entalpia si riferisce ai cambiamenti di calore. Un processo esotermico comporta un cambiamento negativo nell'entalpia o una perdita di calore. Quando il vapore acqueo si condensa in liquido, perde energia sotto forma di calore. Pertanto, questo processo è esotermico.

Dove il vapore acqueo immagazzina la sua energia?

L'energia esiste all'interno di un composto in un certo numero di modi. Le molecole possono avere quantità e tipi diversi di energia cinetica. L'energia cinetica vibrazionale e rotazionale si manifesta quando le molecole si piegano e ruotano. L'energia cinetica traslazionale è la forza che muove un'intera molecola. Nei liquidi e nei solidi, le molecole possono anche interagire l'una con l'altra per formare legami intermolecolari. In un gas, la forza di questi legami intermolecolari è assunta pari a zero. L'energia nel vapore acqueo è l'energia cinetica traslazionale e dipende dalla temperatura. Quando la temperatura diminuisce, l'energia cinetica viene dissipata in calore. Alla fine, i legami intermolecolari sono abbastanza forti da cambiare lo stato del vapore acqueo in liquido.

Quanta energia perde il vapore acqueo?

Quando una sostanza si trasforma da liquido a gas, richiede energia pari all'entalpia della vaporizzazione. Per invertire questo processo, il sistema emetterà molta energia. L'entalpia dell'acqua di vaporizzazione è di circa 44 kilojoule per mole a 25 gradi Celsius. Ciò significa che ogni mole di acqua richiede 44 kilojoule per convertirsi in vapore a 25 gradi Celsius. Questa è anche la quantità di energia che l'acqua emana quando si condensa a quella temperatura.

Nucleazione

Il vapore acqueo ha bisogno di un sito fisico per la condensazione. Le singole molecole di vapore acqueo non si condensano senza particelle sufficientemente grandi a cui possono attaccarsi. Al fine di fornire un sito per la condensazione, l'aria deve essere satura di vapore acqueo e deve contenere particelle più grandi. Queste particelle più grandi possono essere minerali o goccioline sufficientemente grandi. Una volta che una molecola di vapore acqueo entra in contatto con una molecola più grande che funge da sito di nucleazione, può rilasciare calore e condensare in acqua liquida.