kondensaatioon

Kondensaatio on faasimuutos, jossa vesihöyry tiivistyy nesteeksi. Tämä tapahtuu, kun ilman lämpötila laskee tai ilman kosteus ylittää sen kyllästymiskäyrän siten, että vesihöyryn määrä ei enää voi pysyä kaasuna. Kastepiste, lämpötilaehto, jolla tiivistyminen alkaa, on keskeinen käsite kondensaation ymmärtämisessä.

Prosessi vaatii usein epäpuhtauksia tai pieniä hiukkasia, joita kutsutaan nukleaatioalustoiksi. Näille pinnoille vesihöyry tiivistyy pisaroiksi. Tiivistymiseen liittyy latenttitapahtuma: lämpöenergia vapautuu, kun höyry muuttuu nesteeksi, mikä vaikuttaa sekä olosuhteisiin että ilmavirtoihin. Kondensaation syntyyn vaikuttavat lämpötila, paine, kosteus ja ilman liike.

Ilmakehässä kondensaatiosta muodostuvat keskeiset ilmiöt ovat kaste, sumu ja pilvet. Kun lämmin, kostea ilma kohoaa ja jäähtyy, vesihöyry tiivistyy pisaroiksi, jotka muodostavat näitä ilmakehäalueita. Kaste muodostuu maan pinnalle, kun yöllinen viilentyminen saa kosteuden tiivistymään pintoihin. Sumut ja pilvet syntyvät, kun suuret määrät kondensoituvaa vesipisaraa leijuvat tai kiiltelevät yläilmakehän epäpuhtauksien ympärillä.

Sovelluksissa kondensaatio on sekä hyödyllinen että haasteellinen. Ilmastointi- ja jäähdytysjärjestelmissä vesihöyry tiivistyy, kun poistetaan lämpöenergia, ja kondensaatio kerätään turvallisesti pois järjestelmistä. Toisaalta kondensaatiosta aiheutuu korroosiota, kosteusvaurioita ja energiahäviöitä, jos sitä ei hallita.

Kondensaatiosta voidaan erottaa depositio, jossa vesihöyry tiivistyy suoraan kiinteäksi (esimerkiksi jääksi) ilman nestevaihetta. Tämä sisälsi erityisesti kylmillä alueilla ja korkeissa höyrykasteissa tapahtuvia ilmiöitä.