Quando o vapor de água no ar se condensa?
Responda:
Depende da disponibilidade de núcleos de condensação, mas geralmente no ponto de orvalho.
Explicação:
Primeiro, você precisa entender que as moléculas de água podem estar em diferentes níveis de energia em várias temperaturas. Portanto, a qualquer temperatura, você pode ter moléculas de água de diferentes estados. Isso ocorre porque a energia nem sempre é distribuída igualmente entre as partículas. Nos graus 0, a temperatura média das partículas é 0, mas as moléculas individuais podem ter mais ou menos energia.
A uma determinada temperatura, há uma quantidade máxima de vapor de água que o ar pode reter.
A linha vermelha é igual à quantidade máxima de gramas de água que um quilograma de ar pode reter a uma determinada temperatura. Portanto, se você estiver adicionando água ao ar, uma vez atingido o número de gramas por quilograma, qualquer vapor de água adicional se condensará automaticamente. Por outro lado, se você tiver uma quantidade constante de água no ar e a esfriar, eventualmente atingirá uma temperatura em que a quantidade de água é a máxima. Nesse ponto, ocorre condensação.
A temperatura em que o ar está retendo toda a água que pode é chamada de ponto de orvalho.
Agora, e os núcleos de condensação?
A água precisa de algo para se condensar, a fim de se condensar facilmente. Isso geralmente é um pouco de sujeira ou sal (tamanho microscópico) e as moléculas de água aderem a ele. Se não houver nada para condensar a água (condições realmente realmente encontradas em laboratório), o vapor precisa condensar espontaneamente em líquido e isso só acontecerá em ar super saturado (em torno de 300% de umidade relativa ou 3 vezes a quantidade máxima de vapor de água que o ar deve ser capaz de reter).
Embora o ar sem núcleos de condensação não ocorra realmente na natureza, existem situações em que existem muitos núcleos e, nesse caso, podemos ocorrer condensação a uma umidade relativa mais baixa (para que o ar possa reter apenas 70% do quantidade máxima de vapor de água e condensação ainda ocorre). Isso se deve em parte à quantidade de energia de partículas individuais e também à afinidade pela água de alguns tipos de núcleos de condensação.