Поглощение энергии при испарении жидкости и выделение её при конденсации пара

Мы уже выяснили, как происходит испарение: в результате достижения больших скоростей, молекулы покидают поверхность жидкости, превращаясь в пар. Если вдуматься, то это способствует уменьшению внутренней энергии тела, а, значит, и его температуры. Действительно, ведь жидкость теряет свои самые быстрые молекулы, а это способствует уменьшению средней кинетической энергии молекул.

Например, если жидкость, которая быстро испаряется, нанести на руку, то можно ощутить лёгкий холодок. Возникает вопрос: а нет ли здесь противоречия? Ведь вода — тоже жидкость и, если её поставить на солнце, она, несомненно, будет испаряться, но и будет нагреваться. Противоречия здесь нет. Дело в том, что вода испаряется сравнительно медленно. За время испарения, скажем, 1% массы воды, остальные 99% получат от Солнца значительно большее количество теплоты, чем вода потеряет из-за испарения.

Мы уже говорили, что существует и обратный процесс, который называется конденсацией. Очевидно, что в этом случае, энергия будет выделяться, поскольку пар должен потерять энергию, чтобы превратится в воду. Самый очевидный пример конденсации — это роса, которая выпадает из-за охлаждения воздуха.

Также, наверное, все замечали, что в холодную погоду окна «запотевают». Под этим мы подразумеваем конденсацию воздуха на окне. Из-за низкой температуры снаружи, стекло охлаждается и, в результате теплопередачи начинает охлаждать частицы воздуха, с которым оно находится в непосредственном контакте. Когда воздух теряет достаточное количество энергии, он перестаёт находиться в газообразном состоянии, и мы видим капельки на окне.