Kondenzacija | Fizikalni proces prelaska plina u tekućinu i njegova uloga u prirodi, tehnologiji i svakodnevnom životu

Kondenzacija je fizikalni proces u kojem se tvar prelazi iz plinovitog u tekuće stanje. U atmosferi je najpoznatija kao proces kojim se vodena para pretvara u sitne kapljice vode, stvarajući oblake, maglu ili rosu. Iako svakodnevna i naizgled jednostavna, kondenzacija je ključna za funkcioniranje klimatskih sustava, ciklus vode na Zemlji i brojne tehnološke procese. A osnovni uvjet za kondenzaciju je hlađenje plina koji sadrži dovoljno vodene pare. Kada se zrak ohladi do temperature tzv. točke rosišta, vodena para više ne može ostati u plinovitom stanju. Tada počinje prelaziti u sitne kapljice tekućine.

Za razliku od isparavanja, gdje je potrebno dodavati toplinu, kondenzacija oslobađa toplinu u okolinu – to se naziva latentna toplina kondenzacije. Upravo zbog tog oslobađanja topline oblaci mogu rasti i poticati atmosfersko gibanje. Kondenzacija u atmosferi obično se odvija na mikroskopskim česticama koje zovemo kondenzacijske jezgre. To mogu biti zrnca prašine, soli iz mora, čađa, ali i prirodni aerosoli nastali djelovanjem biljaka i vulkana. Bez njih bi vodena para teško prelazila u tekuće stanje pa bi atmosfera mogla zadržavati daleko veću količinu vodene pare.

• PROČITAJTE VIŠE: Satelitski internet | Važan oblik digitalnog povezivanja koji doživljava snažan tehnološki skok zahvaljujući novoj generaciji satelita u niskoj Zemljinoj orbiti

Također, postoji više vrsta kondenzacije, ovisno o uvjetima u kojima se odvija. Tako u prirodi najčešće razlikujemo kondenzaciju uzrokovanu hlađenjem zraka, miješanjem zračnih masa i kontaktom toplog zraka s hladnim površinama. Na primjer, kada se topli zrak uzdiže, on se širi i hladi. Ako se ohladi dovoljno, započinje kondenzacija i nastaju oblaci. Kad se dva sloja zraka različite temperature pomiješaju, njihov se prosjek može spustiti ispod točke rosišta. To se često događa iznad mora, gdje nastaje parna magla.

Kondenzacija je pojava koja se može vidjeti u svakodnevnom životu

Najpoznatiji primjeri kondenzacije događaju se na staklima automobila, kupaonskim ogledalima i hladnim čašama punjenim ledenim napitcima. U svim tim slučajevima topla i vlažna para iz zraka dolazi u kontakt s hladnom površinom i prelazi u kapljice vode. Kondenzacija na prozorima je posebno izražena zimi, kada je razlika između unutarnje i vanjske temperature velika. Topli, vlažni zrak iz prostorije dolazi do hladnog stakla i kondenzira se u kapljice koje mogu uzrokovati pojavu plijesni ako se proces često ponavlja i ostaje neriješen.

Kondenzacija je ključni dio globalnog ciklusa vode. Vodena para nastala isparavanjem iz oceana, jezera, tla i biljaka diže se u atmosferu, kondenzira i vraća na tlo u obliku oborina – kiše, snijega ili tuče. Bez kondenzacije, Zemlja bi bila suho i negostoljubivo mjesto. A proces kondenzacije ima i ogromnu važnost u tehnologiji. Koristi se u rashladnim sustavima, klimatizaciji, destilaciji, proizvodnji energije, pročišćavanju vode i u industriji hrane. Nuklearne elektrane, termoelektrane i brojne tvornice koriste kondenzatore kako bi pretvarali paru u vodu radi povećanja učinkovitosti i smanjenja gubitaka energije.

Iako se činilo da je kondenzacija jednostavan prijelaz iz plina u tekućinu, radi se o procesu koji obuhvaća termodinamiku, fiziku atmosfere, kemiju aerosola i ekologiju. Njena uloga u životnim procesima je neizmjerna – od formiranja oblaka do stvaranja jutarnje rose koja predstavlja izvor vlage za brojne biljne i životinjske vrste u sušnim krajevima. Zbog svega toga kondenzacija je jedan od najvažnijih i najrasprostranjenijih fizikalnih procesa na Zemlji, a njezino razumijevanje ključno je za meteorologiju, energetiku i ekologiju.

10 zanimljivosti o kondenzaciji:

1. Bez kondenzacijskih jezgri vodena para bi se kondenzirala tek na čak -40 stupnjeva Celzijusa.
2. Letovi zrakoplova ostavljaju tragove na nebu zbog kondenzacije vodene pare u ispušnim plinovima.
3. Rosa može biti važnija od kiše u pustinjskim ekosustavima.
4. Kondenzacija oslobađa toplinu – zato su oluje jače kada nastane veliki oblak.
5. Magla je zapravo ekstremno niska kondenzacija – oblak na tlu.
6. U hladnim sobama kondenzacija na zidovima može potaknuti razvoj plijesni.
7. Planine “skupljaju” vodu iz kondenzacije više nego iz izravne kiše.
8. Kondenzacija omogućuje destilaciju alkohola i čistu proizvodnju etanola.
9. Na staklenkama meda kondenzacija uzrokuje sitne kristale – početak kristalizacije.
10. NASA proučava kondenzaciju na Međunarodnoj svemirskoj postaji kako bi poboljšala sustave recikliranja vode.

VIDEO | How does rain form and what is the water cycle?