Kapalnění

Kapalnění neboli kondenzace je skupenská přeměna, při které se plyn mění na kapalinu.

Kondenzace (kapalnění) je děj, který je opakem vypařování.

Vlastnosti

Zkapalněné plyny, zvláště pak dusík a hélium, se používají jako chladicí médium např. v lékařství, pro chlazení detektorů záření, supravodivých cívek aj. +more Pro průmyslové zkapalňování plynů se používají tzv. zkapalňovače.

Ke zkapalňování nasycené páry dochází snížením její teploty nebo zvýšením tlaku (tedy přiblížením částic plynu blíže k sobě). Při zkapalňování se uvolňuje skupenské teplo kondenzační, jehož hodnota je rovna skupenskému teplu výparnému.

Při snižování objemu se přehřátá pára mění v nasycenou a začíná kondenzovat na tzv. kondenzačních jádrech. +more Kondenzační jádra mohou být částice prachu, ionty apod. Pokud pára kondenzuje na kondenzačních jádrech, je kapalina v páře dispergována (rozptýlena) jako mlha. Nasycená pára je pak s kapalinou v rovnováze. Směs nasycené páry a kapalinové mlhy se nazývá mokrou parou.

Pokud se v páře nevyskytují kondenzační jádra, dochází ke srážení páry až při vyšších tlacích (u vodních par až čtyřikrát větších), než by odpovídalo kondenzaci. Takové páry se nacházejí v nestabilním stavu a nazývají se přesycené páry.

Příklad

Příkladem může být kondenzace vody. Molekula vody je složena ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku. +more Vodní molekuly se volně pohybují ve vzduchu a občas dochází k jejich srážkám. Když se dvě molekuly vody srazí, opět se odrazí, ale pokud začne klesat teplota, molekuly mají méně energie a začnou se tedy pohybovat pomaleji. Jakmile klesne teplota na teplotu rosného bodu, pohybují se molekuly natolik pomalu, že se spolu naváží. Vazba vzniká mezi atomy jednoho vodíku a atomem kyslíku. Vodní molekuly se spojují v krátké řady, což následuje přeměněním vodní páry v tekutinu. Při spojení dochází k vyzáření části tepla v podobě latentního tepla, což má za následek oteplení okolního prostředí. Pokud dojde k navázání dostatečného množství molekul, vzniká dešťová kapka, která se snáší na zemský povrch v podobě deště.

Kondenzace ve stavebnictví

Kondenzace ve stavebních konstrukcích je nežádoucí, protože může způsobovat vlhkost, problémy s plísněmi, hnilobu dřeva, korozi, oslabení malty a zdiva a náklady na energii v důsledku zvýšeného přenosu tepla. Kondenzace v konstrukci může být způsobena tepelnými mosty, nedostatečnou nebo chybějící izolací, hydroizolací nebo izolačním zasklením. +more K vyřešení těchto problémů je nutné snížit vnitřní vlhkost nebo zlepšit větrání v budově. Toho lze dosáhnout různými způsoby, například otevřením oken, zapnutím odsávání, použitím odvlhčovačů, sušením prádla venku a zakrytím hrnců a pánví při vaření. Mohou být instalovány klimatizační nebo ventilační systémy, které pomáhají odstraňovat vlhkost ze vzduchu a pohybovat vzduchem po budově. Množství vodní páry, které se může nahromadit ve vzduchu, lze zvýšit pouhým zvýšením teploty. To však může být dvojsečná hůl, protože většina kondenzace v domácnosti vzniká, když se teplý, vlhký vzduch dostane do kontaktu s chladným povrchem. Při ochlazování vzduchu se v něm již neudrží tolik vodní páry. To způsobuje usazování vody na chladném povrchu. To je velmi patrné, když se v zimě používá ústřední topení v kombinaci s okny s jedním sklem.

Biologická adaptace

Mnoho živých organismů využívá vodu, která je k dispozici díky kondenzaci. Zde je několik příkladů: australský ďábel ostnitý, černí brouci z pobřeží Namibie a pobřežní sekvoje na západním pobřeží Spojených států.

Související články

Termodynamika * Kondenzační jádro * Skupenské teplo kondenzace * Měrné skupenské teplo kondenzace * Vypařování * Fázový přechod

Externí odkazy

Reference

Kategorie:Fázové přeměny Kategorie:Chlazení