Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Faseveranderingen en energieoverdracht
- De Water cyclus
- Waterdamp condenseert
- After Water condenseert
Water wisselt tussen vaste, vloeibare en gasvormige toestanden maar verlaat niet de grenzen van het aardoppervlak of de atmosfeer. Water verandert door een eindeloze cyclus van neerslag, verdamping en condensatie. Wanneer waterdamp condenseert, verandert het van een gas in een vloeistof.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Water in zijn gasvormige toestand wordt waterdamp genoemd. Wanneer waterdamp condenseert, koelen de moleculen en veranderen in een vloeibare toestand.
Faseveranderingen en energieoverdracht
Wanneer water van de ene materietoestand naar de andere verandert, verspreiden de moleculen zich uit elkaar of bewegen ze dichter bij elkaar. De watermoleculen in ijs zijn dicht op elkaar gepakt, maar liggen verder uit elkaar in vloeibaar water. De moleculen in waterdamp zijn nog meer verspreid. Massief ijs heeft het grootste dichtheid en waterdamp heeft de laagste dichtheid.
De verandering in dichtheid gaat gepaard met een afgifte van energie wanneer de moleculen dichter bij elkaar komen, zoals wanneer een gas een vloeistof wordt, of een vloeistof een vaste stof wordt. Wanneer water verandert van een vaste stof in een vloeistof, of een vloeistof in een gas, wordt dit omgezet absorbeert energie van de omgeving en de moleculen verspreiden zich.
De Water cyclus
Dankzij de watercyclus kan de aarde zijn watertoevoer handhaven. Warmte veroorzaakt vloeibaar water op het aardoppervlak verdampen en verander in gasvormig waterdamp. De meeste waterdamp in de atmosfeer verdampt uit waterlichamen, vooral de oceanen. Verdamping vindt sneller plaats naarmate de temperatuur stijgt.
Vochtigheid is de hoeveelheid waterdamp in de lucht. Wanneer waterdamp in de lucht afkoelt, treedt het tegenovergestelde van verdamping op: condensatie. De definitie van condensatie is water dat verandert van een gas in een vloeistof. Condensatie maakt het mogelijk dat zich wolken vormen.
Wolken bevatten vloeibare waterdruppeltjes en vaste ijskristallen. De koelere temperatuur op grote hoogtes zorgt ervoor dat meer waterdamp condenseert. Waterdamp condenseert op minuscule deeltjes in de lucht die vervolgens botsen met andere gecondenseerde druppeltjes in de buurt. Uiteindelijk veroorzaakt de kracht van de botsingen van deze waterdruppeltjes neerslag om van de wolken op de grond te vallen en zich in waterlichamen te verzamelen.
Waterdamp condenseert
Het proces waarbij waterdamp in een vloeistof verandert, wordt condensatie genoemd. De gasvormige watermoleculen geven energie af aan de koelere lucht eromheen en komen dichter bij elkaar. De ruimtes tussen de moleculen worden kleiner totdat ze dichtbij genoeg zijn om van een gas in een vloeistof te veranderen.
Wanneer de lucht warmer is dan de grond, condenseert waterdamp op grondoppervlakken om zich te vormen dauw. De temperatuur wanneer zich dauw vormt, wordt de genoemd dauwpunt. Een soortgelijk effect treedt op op het buitenoppervlak van een koude drank, wanneer de luchttemperatuur hoger is dan het water in het glas.
Watercondensatie leidt niet altijd tot wolkvorming op grote hoogten. Water condenseert wanneer waterdamp afkoelt tot een temperatuur lager dan het punt waarop verdamping optreedt. Condensatie gebeurt in de buurt van de grond wanneer warme, vochtige lucht koeler land of water ontmoet om te creëren mist, dat is als wolken die zich op grondniveau ophopen. Mist ontstaat wanneer de luchttemperatuur gelijk is aan het dauwpunt.
After Water condenseert
Een deel van de waterdamp in de atmosfeer die condenseert, wordt opgeslagen in wolken. Wolken vormen zich eerder wanneer de lucht vochtig is en meer waterdamp bevat. De energie die vrijkomt wanneer gasvormige waterdamp condenseert om vloeibare waterdruppeltjes te vormen, wordt genoemd latente warmte. Latente warmte van condensatie veroorzaakt een toename van de luchttemperatuur rond de waterdruppeltjes.
De warmere lucht stijgt op, waardoor de waterdamp condenseert wanneer deze op grotere hoogte koelere lucht ontmoet. Naarmate meer waterdamp condenseert, neemt het wolkvolume toe en neemt de kans op neerslag toe. Instabiliteit treedt op wanneer wolken in hoogte toenemen en worden omringd door warmere lucht. Deze omstandigheden kunnen onweersbuien veroorzaken.
Vloeibaar of bevroren water valt naar de oppervlakte als neerslag. Het kan worden opgeslagen als vaste deeltjes in sneeuw of ijs of als een vloeistof in waterlichamen. Het blijft in opslag totdat het de temperatuur bereikt wanneer verdamping optreedt, waarbij de cyclus wordt voortgezet.