Uma reação exotérmica libera energia térmica. Condensação é o processo pelo qual o vapor de água se transforma em água líquida. Isso normalmente ocorre quando as 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 a energia suficiente é perdida, o vapor de água muda de estado em 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. A pressão constante, entalpia refere-se a mudanças no calor. Um processo exotérmico envolve uma mudança negativa na entalpia ou uma perda de calor. Como o vapor de água se condensa em 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. 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 umas com as outras 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.

Quanto de energia a água perde o vapor?

Quando uma substância se transforma de líquido para gás, ela requer energia igual à entalpia de vaporização. Para reverter esse processo, o sistema emitirá muita energia. A entalpia de vaporização da água é de aproximadamente 44 quilojoules por mole a 25 graus Celsius. Isso significa que cada mol de água requer 44 quilojoules para converter em vapor a 25 graus Celsius. Esta é também a quantidade de energia que a água emitirá quando se condensar a essa temperatura.

Nucleação

O vapor de água precisa de um local físico para a condensação ocorrer. Moléculas individuais de vapor de água não se condensarão sem partículas suficientemente grandes às quais possam se ligar. A fim de fornecer um local para a condensação, o ar deve estar saturado com vapor de água e deve ter partículas maiores nele. Estas partículas maiores podem ser minerais ou gotículas suficientemente grandes. Uma vez que uma molécula de vapor de água entra em contato com uma molécula maior que serve como um local de nucleação, ela pode liberar calor e condensar em água líquida.