„Всичко видимо е непостоянно.“

От какво зависи фазовия преход на водата?

Ако в някакъв затворен обем се намират вода в течно и парообразно състояние, то непрекъснато ще протича процес на откъсване на молекули от повърхността на течността и връщането на молекули от водната пара в течността.
Най-голямото налягане на водната пара, възможно при дадена температура се нарича налягане на наситена водна пара или налягане на насищане.
Докато не се достигне състояние на насищане, процесът на изпарение на водата ще продължи. Количеството на излитащите молекули ще е по-голямо от възвръщащите се, при това налягането на водната пара върху течността ще е по-малко от налягането на насищане. Ако количеството възвръщащите се молекули е по-голямо от това на излитащите, то процесът се нарича кондензация или сублимация при леда.
Термодинамичните процеси на преход на водата в фазовото си състояние има следния вид: вода ↔ водна пара, лед ↔ водна пара, вода↔ лед.
В случай на преход, вода – водна пара и обратно, специфичната топлина на парообразуване или кондензация зависи от температурата и е равна на 2500 – 2,72*t.
В случай на сублимация, тоест при непосредствен преход на водната пара в лед, специфичната топлина на сублимация на практика не зависи от температурата и е равна на 2837 кДж/кг.
При значения на температурата 0,01°С и налягане равно на 6,1114 хПа и трите фази на водата се намират в равновесие, а точката се нарича тройна точка на равновесие. При положителни температури, по-големи от температурата на топене, водата може да се намира само в течно и газообразно състояние.
С покачването на температурата над тройната точка на равновесие, налягането на насищане се покачва бавно в началото, а след това се покачва все по-бързо и по-бързо.
При температури по-ниски от тройната точка на равновесие, на практика по-ниски от 0ºС водата може да се намира както в твърдо, така и в течно състояние. При това състоянието на преохлаждане може да се окаже достатъчно устойчиво. Сравнявайки налягането на насищане на водната пара над преохладена вода и лед, при отрицателни температури, ще установим, че силата на сцепление на излитащите молекули на водната пара от молекулите на водата е по-малка от силата на сцепление на излитащите молекули от леда. Това ще доведе до това, че равновесното налягане на водната пара над преохладената вода е по-голямо от налягането на насищане над леда, при една и съща температура.
Точките, намиращи се между кривата на налягането на насищане на водната пара над преохладената вода и лед, съответстват или на газообразно състояние, когато в атмосферата присъства преохладена вода, или в твърдо състояние, когато в атмосферата присъства лед.
Температурата на топене много слабо зависи от налягането, тъй като на практика тази крива е почти паралелна на ординатата. При изменение на налягането от 6,1078 хПа до 11013,2 хПа температурата на топене се понижава от 0,01 до 0ºС, тоест до температурата на топене на леда при нормално налягане (1013,2 хПа).
В реалните условия на атмосферата водната пара кондензира върху така наречените ядра на кондензация, които сами по себе си представляват частици на всевъзможни соли и други вещества. Ядрата на кондензация при своето движение се сблъскват едно с друго, което води до тяхното слепване (обединение), а процесът се нарича коагулация.
По своите размери ядрата на кондензация се делят на три групи, ядра на Айткен, големи и гигантски ядра. Ядрата на кондензация имат следния произход: – морска сол; – продукти от горене; – частици от почвата; – ядра от неизвестен произход.
Не всички съдържащи се в атмосферата примеси служат за център на кондензация на които се образуват капките в облаците и мъглите. Основни източници на активни ядра на кондензация се явяват продуктите от изгаряне.
Активността на частиците, като ядра на кондензация се определя не само от степента на хигроскопичност и размера на частиците, но и от повърхностното напрежение, от което зависи равновесното налягане, а също и от порестата повърхност на частиците.