Конденсат

Чтобы узнать о других значениях, см. Конденсация (значения) .

Конденсат, образующийся в зоне низкого давления над крылом самолета из-за адиабатического расширения.

Конденсация — это переход вещества из газовой фазы в жидкую фазу , обратный испарению . Это слово чаще всего относится к круговороту воды . Его также можно определить как изменение состояния водяного пара в жидкую воду при контакте с жидкой или твердой поверхностью или ядрами конденсации облаков в атмосфере . Когда переход происходит из газообразной фазы непосредственно в твердую фазу, это изменение называется осаждением .

Инициация

Конденсация инициируется образованием атомных/молекулярных кластеров этого вида в его газообразном объеме (например, образование капель дождя или снежинок в облаках ) или при контакте между такой газовой фазой и жидкой или твердой поверхностью. В облаках это может катализироваться зародышеобразующими воду белками , вырабатываемыми атмосферными микробами, которые способны связывать газообразные или жидкие молекулы воды.

Сценарии обратимости

Здесь возникает несколько различных сценариев обратимости в зависимости от природы поверхности.

• поглощение поверхностью жидкости (того же вещества или одного из его растворителей) — обратимо, как и испарение .
• адсорбция вида (в виде капель росы) на твердой поверхности при давлении и температуре выше тройной точки , также обратимая, как испарение.
• вида Адсорбция на твердую поверхность (в виде дополнительных слоев твердого тела) при давлениях и температурах ниже тройной точки — обратима как сублимация .

Наиболее распространенные сценарии

Конденсация обычно происходит, когда пар охлаждается и/или сжимается до предела насыщения , когда молекулярная плотность в газовой фазе достигает максимального порога. Оборудование для охлаждения и сжатия пара, собирающее конденсированные жидкости, называется «конденсатором» .

Конденсат на внешней стороне окна из-за того, что оно находится напротив моря, из которого регулярно образуются влажные морские брызги .

Измерение

Психрометрия измеряет скорость конденсации за счет испарения влаги в воздухе при различных атмосферных давлениях и температурах. Вода является продуктом конденсации ее паров, а конденсация – это процесс такого фазового превращения.

Применение конденсации

В камерах Вильсона жидкость (иногда вода, но обычно изопропанол ) конденсируется при контакте с частицей излучения , создавая эффект, аналогичный инверсионным следам.

Конденсация — важнейший компонент дистилляции , важного применения в лабораторной и промышленной химии.

Поскольку конденсация является естественным явлением, ее часто можно использовать для получения воды в больших количествах для использования человеком. Многие конструкции созданы исключительно с целью сбора воды от конденсата, например, воздушные колодцы и противотуманные ограждения . Такие системы часто можно использовать для удержания влаги в почве в районах, где происходит активное опустынивание – настолько, что некоторые организации рассказывают людям, живущим в пострадавших районах, о водяных конденсаторах, чтобы помочь им эффективно справиться с ситуацией.

Это также решающий процесс в формировании треков частиц в камере Вильсона . В этом случае ионы, создаваемые падающей частицей, действуют как центры зародышеобразования для конденсации пара, образующего видимые «облачные» следы.

Коммерческое применение конденсации как потребителями, так и в промышленности включает производство электроэнергии, опреснение воды, термоменеджмент, охлаждение, и кондиционер.

Биологическая адаптация

Многие живые существа используют воду, доступную в результате конденсации. Несколькими примерами являются австралийский колючий дьявол , чернотелки побережья Намибии и прибрежные секвойи западного побережья Соединенных Штатов .

Конденсат в строительстве

Конденсат на окне во время дождя.

Конденсация при строительстве зданий является нежелательным явлением , поскольку она может вызвать сырость , проблемы со здоровьем , древесины плесень, гниение , коррозию , ослабление раствора и каменной кладки стен, а также потери энергии из-за повышенной теплопередачи . Чтобы решить эти проблемы, необходимо снизить влажность воздуха в помещении или улучшить вентиляцию воздуха в здании. Это можно сделать разными способами, например, открыть окна, включить вытяжку, использовать осушители, сушить одежду на улице и накрывать кастрюли и сковородки во время приготовления пищи. Могут быть установлены системы кондиционирования или вентиляции, которые помогают удалять влагу из воздуха и перемещать воздух по зданию. Количество водяного пара, который может храниться в воздухе, можно увеличить, просто повысив температуру. Однако это может быть палка о двух концах, поскольку большая часть конденсата в доме образуется, когда теплый, влажный воздух соприкасается с прохладной поверхностью. Поскольку воздух охлаждается, он больше не может удерживать столько водяного пара. Это приводит к осаждению воды на прохладной поверхности. Это особенно заметно, когда зимой используется центральное отопление в сочетании с окнами с одинарным остеклением.

Конденсация между структурами может быть вызвана тепловыми мостами , недостаточной или отсутствующей изоляцией, гидроизоляцией или изолированным остеклением .

Стол

Фазовые переходы вещества ( )

К От	Твердый	Жидкость	Газ	Плазма
Твердый		плавление	Сублимация
Жидкость	Замораживание		Испарение
Газ	Депонирование	Конденсат		Ионизация
Плазма			Рекомбинация

См. также

• Воздушный колодец (конденсатор)
• Конденсат Бозе – Эйнштейна
• Физика облаков
• Конденсатор (теплопередача)
• конденсация ДНК
• Капельная конденсация
• Гроазис Waterboxx
• уравнение Кельвина
• Сжижение газов
• Фазовая диаграмма
• Фазовый переход
• Ретроградная конденсация
• Поверхностный конденсатор

Ссылки

Источники