Modificări meteorologice de bază în starea apei
modificări ale stării apei
Vaporii de apă din atmosferă se pot schimba în celelalte stări lichide sau solide la temperatura și presiunea din mediu, astfel încât apa poate părăsi oceanele ca gaz și se poate întoarce ca lichid. Procesele de schimbare a stării apei (și a oricărei substanțe) necesită absorbția sau eliberarea căldurii. Când se adaugă sau se elimină căldură dintr-o substanță, apar variații de temperatură (cresc sau scad), această căldură se numește căldură sensibilă, deoarece obiectul simte căldura adăugată sau pierdută pe măsură ce temperatura i se schimbă.
Dar, în anumite condiții, căldura este adăugată la o substanță fără a-și modifica temperatura, de exemplu, atunci când apa se evaporă, în acest caz există o schimbare de stare sau fază și căldura necesară pentru a produce schimbarea fazei se numește căldură latentă, deoarece această căldură este prezentă și gata de utilizare când se termină procesul de schimbare a stării. De exemplu, dacă apa este fiartă într-un recipient deschis la presiune atmosferică normală, temperatura nu crește peste 100 ° C, indiferent de cantitatea de căldură furnizată. Căldura care este absorbită fără schimbarea temperaturii apei este căldură latentă; nu se pierde, ci este folosit pentru a transforma apa în abur și este stocată ca energie în abur. Când aburul se condensează pentru a forma apă, această energie este eliberată din nou, recuperând căldura latentă ca căldură sensibilă. În mod similar, dacă un amestec de gheață și apă este încălzit, temperatura acestuia nu se schimbă până când toată gheața s-a topit. Căldura latentă absorbită este utilizată pentru a depăși forțele care țin particulele de gheață împreună și este stocată ca energie în apă.
Când apa este evaporată de radiația solară, căldura utilizată ca căldură latentă este eliberată ulterior ca căldură sensibilă atunci când vaporii se condensează din nou în picături de apă. Eliberarea căldurii latente este o sursă importantă de energie pentru formarea furtunilor, uraganelor și furtunilor. Căldura latentă este energia termică necesară pentru ca un kilogram dintr-o substanță să se schimbe de la o stare la alta, se măsoară în J/kg sau cal/gr. Există călduri latente de fuziune, vaporizare și sublimare, pentru diferitele procese de schimbare a stării apei, care sunt ilustrate în figura 5.4 și care sunt rezumate mai jos.