コンテンツ
水は固体、液体、気体の状態の間で変化しますが、地球の表面や大気の境界を離れることはありません。水は、無限のサイクルの降水、蒸発、凝縮を通じて変化します。水蒸気が凝縮すると、気体から液体に変わります。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
気体状態の水は水蒸気と呼ばれます。水蒸気が凝縮すると、分子は冷却されて液体状態に変わります。
相変化とエネルギー移動
水が物質のある状態から別の状態に変化すると、分子は離れて広がるか、より密接に動きます。氷の中の水分子は密集しているが、液体の水ではさらに離れている。水蒸気中の分子はさらに広がります。固体の氷は最高です 密度 水蒸気の密度は最も低くなります。
密度の変化には、 エネルギーの放出 ガスが液体になったとき、液体が固体になったときなど、分子が互いに近づくとき。水が固体から液体、または液体から気体に変化すると エネルギーを吸収する 環境からと分子が離れて広がります。
水循環
水循環により、地球は水の供給を維持できます。熱は地球の表面の液体の水を引き起こします 蒸発する そして気体に変わります 水蒸気。大気中のほとんどの水蒸気は、水域、特に海洋から蒸発します。温度が上昇すると、蒸発がより速く発生します。
湿度 空気中の水蒸気の量です。空気中の水蒸気が冷えると、蒸発の反対が起こります: 結露。凝縮の定義は、水が気体から液体に変わることです。結露により、雲が形成されます。
雲には、液体の水滴と固体の氷の結晶が含まれています。高地での温度が低いほど、より多くの水蒸気が凝縮します。水蒸気は、空気中のごみの微粒子に凝縮し、近くの他の凝縮した液滴と衝突します。最終的にこれらの水滴の衝突の力が原因で 降水量 雲から地面に落ち、水域に集まります。
水蒸気凝縮
水蒸気が液体になるプロセスは、凝縮と呼ばれます。気体の水分子は、周囲の冷たい空気にエネルギーを放出し、互いに接近します。分子間のスペースは、気体から液体に変化するのに十分に近くなるまで減少します。
空気が地面よりも暖かい場合、水蒸気は地面に凝縮して形成されます 露。結露が発生する温度は 露点。気温がガラス内の水よりも高い場合、冷たい飲料の外表面にも同様の効果が生じます。
結露が常に高高度で雲を形成するとは限りません。水蒸気が蒸発する温度よりも低い温度に冷却されると、水は凝縮します。暖かく湿った空気が冷たい土地または水と出会うと、地面の近くで結露が発生します 霧、 それは地上レベルで蓄積する雲のようなものです。気温が露点に等しいと霧が発生します。
水凝縮後
凝縮する大気中の水蒸気の一部は雲に保存されます。空気が湿度が高く、より多くの水蒸気が含まれていると、雲が形成されやすくなります。気体の水蒸気が凝縮して液体の水滴を形成するときに放出されるエネルギーは、 潜熱。結露による潜熱により、水滴の周囲の気温が上昇します。
暖かい空気が上昇し、より高い高度で冷たい空気と出会うと水蒸気が凝縮します。 より多くの水蒸気が凝縮するにつれて、雲の体積が増加し、降水の可能性が増加します。雲の高さが増し、暖かい空気に囲まれていると不安定になります。これらの条件は雷雨を引き起こす可能性があります。
液体または凍結した水は、沈殿物として表面に落ちます。雪や氷に固体粒子として、または水域に液体として保存できます。蒸発が起こる温度に達するまで保管され、サイクルを続けます。