Contente
- Entalpia e alterações de fase
- Onde o vapor de água armazena sua energia?
- Quanta energia o vapor de água perde?
- Nucleação
Uma reação exotérmica libera energia térmica. Condensação é o processo pelo qual o vapor de água se transforma em água líquida. Isso geralmente ocorre quando moléculas de vapor de água entram em contato com moléculas mais frias. Isso faz com que as moléculas de vapor de água percam um pouco de energia como calor. Uma vez que energia é perdida, o vapor de água muda de estado para líquido.
Entalpia e alterações de fase
Entalpia descreve a mudança na energia de um sistema. No caso da água, o "sistema" é a própria água. Em pressão constante, entalpia refere-se a mudanças no calor. Um processo exotérmico envolve uma mudança negativa na entalpia ou perda de calor. À medida que o vapor de água se condensa no líquido, ele perde energia na forma de calor. Portanto, esse processo é exotérmico.
Onde o vapor de água armazena sua energia?
A energia existe dentro de um composto de várias maneiras. As moléculas podem ter diferentes quantidades e tipos de energia cinética. A energia cinética vibracional e rotacional se manifesta quando as moléculas se dobram e giram. A energia cinética translacional é a força que move uma molécula inteira. Em líquidos e sólidos, as moléculas também podem interagir entre si para formar ligações intermoleculares. Em um gás, a força dessas ligações intermoleculares é assumida como zero. A energia no vapor de água é energia cinética translacional e depende da temperatura. À medida que a temperatura diminui, a energia cinética é dissipada no calor. Eventualmente, as ligações intermoleculares são fortes o suficiente para mudar o estado do vapor de água para líquido.
Quanta energia o vapor de água perde?
Quando uma substância se transforma de líquido em gás, requer energia igual à entalpia da vaporização. Para reverter esse processo, o sistema emitirá tanta energia. A entalpia de águas da vaporização é de aproximadamente 44 quilojoules por mole a 25 graus Celsius. Isso significa que cada mole de água requer 44 quilojoules para se converter em vapor a 25 graus Celsius. Essa também é a quantidade de energia que a água liberta quando condensa nessa temperatura.
Nucleação
O vapor de água precisa de um local físico para a condensação ocorrer. Moléculas individuais de vapor de água não se condensam sem partículas suficientemente grandes às quais podem se ligar. Para fornecer um local para condensação, o ar deve estar saturado com vapor de água e deve ter partículas maiores. Essas partículas maiores podem ser minerais ou gotículas suficientemente grandes. Quando uma molécula de vapor de água entra em contato com uma molécula maior que serve como local de nucleação, ela pode liberar calor e condensar-se na água líquida.