Quando si condensa il vapore acqueo nell'aria?
Risposta:
Dipende dalla disponibilità di nuclei di condensa, ma generalmente nel punto di rugiada.
Spiegazione:
Prima di tutto devi capire che le molecole d'acqua possono essere a diversi livelli di energia a molte temperature. Pertanto a qualsiasi data temperatura è possibile avere molecole d'acqua di diversi stati. Questo perché l'energia non è sempre distribuita uniformemente tra le particelle. A 0 gradi, la temperatura media delle particelle è 0 ma le singole molecole possono avere più o meno energia.
A una data temperatura c'è una quantità massima di vapore acqueo che l'aria può contenere.
La linea rossa è uguale alla quantità massima di grammi di acqua che un chilogrammo di aria può contenere a una determinata temperatura. Pertanto, se si aggiunge acqua all'aria, una volta raggiunto il numero di grammi per chilogrammo, l'eventuale vapore acqueo aggiuntivo si condenserà automaticamente. Al contrario, se hai una quantità costante di acqua nell'aria e la raffreddi, alla fine raggiungerà una temperatura in cui la quantità di acqua è massima. A questo punto si verifica la condensa.
La temperatura in cui l'aria trattiene tutta l'acqua possibile è chiamata punto di rugiada.
E i nuclei di condensazione?
L'acqua ha bisogno di qualcosa su cui condensarsi per poter condensare facilmente. Questo di solito è un po 'di sporco o sale (di dimensioni microscopiche) e le molecole d'acqua aderiscono ad esso. Se non c'è nulla per cui l'acqua si condensa (condizioni che si trovano davvero solo in un laboratorio) il vapore deve condensarsi spontaneamente in liquido e ciò accadrà solo in aria super-saturata (circa il 300% di umidità relativa o 3 volte la quantità massima del vapore acqueo che l'aria dovrebbe essere in grado di trattenere).
Sebbene l'aria senza nuclei di condensa non si verifichi realmente in natura, ci sono situazioni in cui ci sono molti nuclei, e in quei casi possiamo avere condensa a un'umidità relativa inferiore (in modo che l'aria possa trattenere solo il 70% del si verifica ancora la massima quantità di vapore acqueo e condensa). Ciò è in parte dovuto alla quantità di energia delle singole particelle e anche all'affinità con l'acqua di alcuni tipi di nuclei di condensazione.