Чому утворюється роса

Одне з чудес природи - ранок, яке починається ще до сходу сонця. Освітлене спалахами-блискавками, воно виблискує діамантовими гранями крапельок роси. Але як народжується роса? Ймовірно, відповідь на це питання слід шукати в закономірностях перетворення газу в рідину - конденсації.

Особливості молекулярної будови газів і рідин

Якщо уявити собі будову газів і рідин, то перед нами виникне така картина. Молекули (або атоми газу - в нашому конкретному випадку це повітря) стрімко, немов бігуни-спринтери, мчать в заповненому газом просторі. Відстані між ними перевищують їх власні розміри. Постійно стикаючись один з одним, вони весь час змінюють напрямок руху.

Молекула рідини поводиться інакше. Затиснута між іншими, вона здійснює «біг на місці», тобто коливається щодо положення рівноваги. Тільки час від часу молекула робить стрибок, прориваючи «клітку», але тут же потрапляє в нову, утворену сусідами. Час осілого життя триває близько десятимільйонна частки секунди.

Механізм перетворення рідини в газ

Таким чином, щоб перетворити газ в рідину, треба наблизити молекули один до одного і уповільнити їх рух, тобто стиснути газ і знизити його температуру. Тоді молекули вже не зможуть рухатися незалежно один від одного - в гру вступають сили міжмолекулярної тяжіння.

Конденсація рідини - процес, зворотний випаровуванню. Під час нагрівання енергія теплового руху молекул зростає, вони починають частіше перескакувати з однієї «клітки» в іншу. Нарешті, сили міжмолекулярної тяжіння вже не можуть утримувати молекулу, і рідина перестає існувати - випаровується. Утворюється газ.

В процесі випаровування води велику роль грає повітря. Сам по собі він не заважає рідини випаровуватися: її молекули переходять в найближчий шар повітря. Кількість цих молекул швидко зростає, і деякі з них починають повертатися назад в рідину. Збільшилася температура - збільшилася це кількість, знизилася - і молекул води (пара) стає менше. Стан рівноваги рідини і пара називається насиченою парою.

Кількість водяної пари, необхідне для насичення певного простору, не завжди однакове. Кубометр повітря при температурі мінус тридцять градусів за Цельсієм містить всього один грам водяної пари, а при нульовій температурі - п'ять грамів. Самопочуття людей сильно залежить від того. Багато чи мало водяної пари в повітрі. Тому в щоденних зведеннях погоди завжди повідомляють про відносну вологість повітря.

Перед світанком поверхню землі і прилеглий до неї шар охолоджується, і відносна вологість в приземному шарі починає швидко рости. Температура, при якій водяна пара, який є в повітрі, починає насичувати простір, називається точкою роси. При подальшому охолодженні відбувається перенасичення водяної пари, і його надлишок перетворюється в воду. Фазовий перехід - так називається процес перетворення речовини з одного стану в інший. На тоненьких стеблинках трави, по краях широких листків і утворюються водяні намистинки. Спочатку невидимі, вони поступово збільшуються, формуючи краплі роси ...

Промені Сонця висвітлюють їх і, відбиваючись, спалахують всіма кольорами веселки. І ось фотокамера увічнила цей неповторний момент.