Kondenzace - Condensation

Kondenzace vytvářející se v zóně nízkého tlaku nad křídlem letadla v důsledku adiabatické expanze

Kondenzace je změna stavu hmoty z plynné fáze na kapalnou a je opakem odpařování . Slovo nejčastěji označuje koloběh vody . Lze jej také definovat jako změnu stavu vodní páry na kapalnou vodu při kontaktu s kapalným nebo pevným povrchem nebo jádry kondenzace mraků v atmosféře . Když se přechod stane přímo z plynné fáze do pevné fáze, tato změna se nazývá depozice .

Zahájení

Kondenzace je zahájena vytvořením atomových/molekulárních shluků tohoto druhu v jeho plynném objemu - jako kapky deště nebo tvorba vloček v oblacích - nebo při kontaktu mezi takovou plynnou fází a kapalným nebo pevným povrchem. V oblacích to mohou katalyzovat bílkoviny vytvářející nukleaci vody produkované atmosférickými mikroby, které jsou schopné vázat molekuly vody v plynném nebo kapalném stavu.

Scénáře reverzibility

Zde se objevuje několik odlišných scénářů reverzibility s ohledem na povahu povrchu.

• absorpce kapaliny (stejné látky nebo některého z jejích rozpouštědel) na povrch - je reverzibilní jako odpařování .
• adsorpce (jako kapky rosy) na pevný povrch při tlacích a teplotách vyšších, než je trojný bod druhu - také reverzibilní jako odpařování.
• adsorpce na pevný povrch (jako doplňkové vrstvy pevných látek) při tlacích a teplotách nižších, než je trojný bod druhu - je reverzibilní jako sublimace .

Nejběžnější scénáře

Ke kondenzaci obvykle dochází, když je pára ochlazena a/nebo stlačena na svůj limit nasycení, když molekulární hustota v plynné fázi dosáhne svého maximálního prahu. Zařízení pro chlazení a stlačování par, které shromažďuje kondenzované kapaliny, se nazývá „kondenzátor“ .

Kondenzace na okně za chladného dne.

Kondenzace na vnější straně okna, protože je v přední části moře, které pravidelně vytváří vlhký mořský sprej .

Měření

Psychrometrie měří rychlost kondenzace odpařováním do vzdušné vlhkosti za různých atmosférických tlaků a teplot. Voda je produktem její kondenzace par - kondenzace je proces takové fázové přeměny.

Aplikace kondenzace

V cloud komor kapaliny (někdy i voda, ale obvykle isopropanol ) kondenzuje při kontaktu s částicemi o záření, tak produkovat podobný efekt jako kondenzačních

Kondenzace je zásadní součástí destilace , což je důležitá aplikace v laboratoři a průmyslové chemii.

Protože je kondenzace přirozeně se vyskytujícím jevem, lze jej často použít k výrobě vody ve velkém množství pro lidské použití. Mnoho staveb je vyrobeno výhradně za účelem shromažďování vody z kondenzace, jako jsou vzduchové studny a mlhové ploty . Takové systémy lze často použít k udržení půdní vlhkosti v oblastech, kde dochází k aktivní dezertifikaci - a to natolik, že některé organizace vzdělávají lidi žijící v postižených oblastech o kondenzátorech vody, aby jim pomohly efektivně řešit situaci.

Je to také zásadní proces při tvorbě stop částic v oblakové komoře . V tomto případě ionty produkované dopadajícími částicemi působí jako nukleační centra pro kondenzaci páry vytvářející viditelné stopy „mraků“.

Komerční aplikace kondenzace spotřebiteli i průmyslem zahrnují výrobu elektřiny, odsolování vody, řízení teploty, chlazení a klimatizaci.

Biologická adaptace

Mnoho živých bytostí používá vodu přístupnou kondenzací. Několik příkladů z nich je australský trnitý ďábel , potemníci na namibijském pobřeží a pobřežní sekvoje na západním pobřeží USA .

Kondenzace ve stavebnictví

Kondenzace na okně během deště.

Kondenzace ve stavebních konstrukcí je nežádoucí jev, protože by to mohlo způsobit vlhkost , zdravotní problémy, plísně , dřevo hnilobě , korozi , oslabení malty a zděných stěn a energetické sankce kvůli zvýšenému přenosu tepla . Aby se tyto problémy zmírnily, je třeba snížit vnitřní vlhkost vzduchu nebo zlepšit větrání v budově. To lze provést několika způsoby, například otevíráním oken, zapínáním odsávacích ventilátorů, používáním odvlhčovačů, sušením prádla venku a přikrýváním hrnců a pánví při vaření. Lze instalovat klimatizační nebo ventilační systémy, které pomáhají odvádět vlhkost ze vzduchu a přenášet vzduch po celé budově. Množství vodní páry, která může být uložena ve vzduchu, lze zvýšit jednoduše zvýšením teploty. Může to však být meč s dvojitým ostřím, protože většina kondenzace v domácnosti nastává, když teplý a vlhký vzduch přijde do styku s chladným povrchem. Když je vzduch ochlazován, již nedokáže pojmout tolik vodní páry. To vede k usazování vody na chladném povrchu. To je velmi zřejmé, když se v zimě používá ústřední topení v kombinaci s jednoduchými okny.

Kondenzace konstrukce může být způsobena tepelnými mosty , nedostatečnou nebo chybějící izolací, izolací proti vlhkosti nebo izolovaným zasklením .

Stůl

Viz také

Reference

Prameny