Cosa succede alla quantità di vapore acqueo nell'aria come la temperatura sale?

In fase liquida, molecole d'acqua sono tenuti insieme da interazioni intermolecolari. Rompere legami prende energia, mentre formando legami rilascia energia. Temperatura misura l'energia cinetica delle molecole d'acqua, così come la temperatura aumenta, si muovono più rapidamente e diventano più probabili per liberarsi dell'acqua a diventare vapore acqueo. Questo processo provoca un aumento del tasso di evaporazione..--e quindi la quantità di acqua del vapore che si forma.

Equilibrio

In un contenitore chiuso, molecole d'acqua sono sia condensa o tornando alla fase liquida e di evaporazione o andando a fase gassosa allo stesso tempo. Alla fine il sistema raggiungerà un equilibrio dove entrambi i processi stanno accadendo allo stesso tasso; a questo punto, la quantità di vapore acqueo non cambierà. All'equilibrio, la pressione del vapore acqueo come frazione totale di pressione dell'aria nel contenitore viene chiamata la pressione di vapore. Come temperatura, pressione di vapore aumenta, significato che sta aumentando la quantità di vapore acqueo all'interno del contenitore.

Effetti

L'aria sopra la superficie terrestre non è all'interno di un contenitore chiuso, naturalmente, ma valgono le stesse considerazioni. Sopra un lago o un oceano, come la temperatura aumenta il tasso di evaporazione aumenta anche, modo più vapore acqueo viene generato. Questo vapore acqueo può essere disperso dal vento e movimento di aria, tuttavia, e poiché l'aria calda tende a salire mentre l'aria fredda tende ad affondare, l'aria calda e umida salirà a altitudini più elevate, dove l'acqua può condensare nuovamente alle nubi di forma. Di conseguenza, la quantità di vapore acqueo nell'aria dipende dal movimento di aria pure.

Umidità relativa

Ma cosa succede se la temperatura aumenta, ma la quantità di acqua liquida che può evaporare è limitata? In un deserto, ad esempio, se la temperatura aumenta il tasso di evaporazione non aumenterà sostanzialmente, perché poco o nessun acqua liquida è disponibile per evaporare. La quantità di vapore acqueo presente diviso per la quantità di vapore acqueo che sarebbe stato presente alla saturazione viene chiamata l'umidità relativa. Di conseguenza, se la temperatura aumenta ma acqua vapore non tenere il passo, umidità relativa diminuisce.

Considerazioni

L'evaporazione è un processo endotermico, significato che ci vuole in calore, mentre la condensazione è un processo esotermico che rilascia calore. Questo effetto ha conseguenze importanti. Sopra un oceano tropicale caldo, ad esempio, il tasso di evaporazione aumenta marcatamente, dando luogo a una grande massa d'aria calda. L'aria umida calda aumenta e si raffredda, a quel punto l'acqua che trasporta comincia a condensare nuovamente. L'acqua da questa massa d'aria si condensa nuovamente, rilascia energia. Questo semplice processo è parte di ciò che sta dietro la terribile potenza di un ciclone o di un uragano. Secondo il libro "Oceanografia", un uragano o ciclone tropicale può generare alcuni chilowattora 2,4 trilioni di potenza, abbastanza energia da alimentare gli interi Stati Uniti per un anno intero.