Kapalnění

fázový přechod z plynné do kapalné fáze, opak vypařování

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

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

Vlastnosti editovat

Zkapalněné plyny, zvláště pak dusík a hélium, se používají jako chladicí médium např. v lékařství, pro chlazení detektorů záření, supravodivých cívek aj. 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. 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 editovat

Příkladem může být kondenzace vody. Molekula vody je složena ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku. 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 editovat

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.[1][2][3][4] Kondenzace v konstrukci může být způsobena tepelnými mosty, nedostatečnou nebo chybějící izolací, hydroizolací nebo izolačním zasklením.[5][6] K vyřešení těchto problémů je nutné snížit vnitřní vlhkost nebo zlepšit větrání v budově.[7][8] Toho lze dosáhnout různými způsoby, například otevřením oken, zapnutím odsávání, použitím odvlhčovačů, sušením prádla venku a zakrytím hrnců a pánví při vaření.[9][10] Mohou být instalovány klimatizační nebo ventilační systémy, které pomáhají odstraňovat vlhkost ze vzduchu a pohybovat vzduchem po budově.[8] Množství vodní páry, které se může nahromadit ve vzduchu, lze zvýšit pouhým zvýšením teploty.[8] 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 editovat

Mnoho živých organismů využívá vodu, která je k dispozici díky kondenzaci.[11] Zde je několik příkladů: australský ďábel ostnitý, černí brouci z pobřeží Namibie a pobřežní sekvoje na západním pobřeží Spojených států.

Související články editovat

Externí odkazy editovat

Reference editovat

  1. Condensation Control for Walls in Cold Weather. basc.pnnl.gov [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  2. Causes of Dampness. civilengineeringx.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  3. BSD-163: Controlling Cold-Weather Condensation Using Insulation. buildingscience.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  4. What Is Dampness. civiljungle.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  5. Condensation. www.diydata.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  6. How Much Does it Cost to Tank a Cellar in 2024. advanceddamp.co.uk [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  7. 20 Ways To Lower Humidity In The House. www.forbes.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  8. a b c What is Condensation in Buildings?. www.eco-home-essentials.co.uk [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  9. Managing Indoor Humidity and Ventilation in Cold Weather. basc.pnnl.gov [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  10. 14 Ways To Help Reduce Condensation In Your Property. www.envirovent.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online. 
  11. Living and Nonliving Things in the Ecosystem. sciencing.com [online]. [cit. 2024-01-17]. Dostupné online.