Condensação
Condensação é a mudança do estado da matéria da fase gasosa para a fase líquida, e é o inverso da vaporização. A palavra na maioria das vezes refere-se ao ciclo da água. Também pode ser definido como a mudança no estado do vapor de água para água líquida quando em contato com uma superfície líquida ou sólida ou núcleos de condensação de nuvens dentro da atmosfera. Quando a transição acontece da fase gasosa para a fase sólida diretamente, a mudança é chamada de deposição.[1]
Iniciação
editarA condensação é iniciada pela formação de aglomerados atômicos/moleculares dessa espécie dentro de seu volume gasoso – como gota de chuva ou formação de flocos de neve dentro de nuvens – ou no contato entre essa fase gasosa e uma superfície líquida ou sólida. Nas nuvens, isso pode ser catalisado por proteínas nucleadoras de água, produzidas por micróbios atmosféricos, que são capazes de se ligar a moléculas de água gasosa ou líquida.[2]
Cenários de reversibilidade
editarAlguns cenários distintos de reversibilidade emergem aqui em relação à natureza da superfície:[1]
- absorção na superfície de um líquido (da mesma substância ou de um de seus solventes) – é reversível como evaporação.
- adsorção (como gotículas de orvalho) na superfície sólida a pressões e temperaturas superiores ao ponto triplo da espécie – também reversível como evaporação.
- A adsorção na superfície sólida (como camadas suplementares de sólido) a pressões e temperaturas inferiores ao ponto triplo da espécie é reversível como sublimação.
Cenários mais comuns
editarA condensação geralmente ocorre quando um vapor é resfriado e/ou comprimido até seu limite de saturação quando a densidade molecular na fase gasosa atinge seu limite máximo. O equipamento de resfriamento e compressão de vapor que coleta líquidos condensados é chamado de "condensador".[3]
Medição
editarA psicrometria mede as taxas de condensação através da evaporação na umidade do ar em várias pressões e temperaturas atmosféricas. A água é o produto de sua condensação de vapor – a condensação é o processo dessa conversão de fase.[3]
Aplicações da condensação
editarA condensação é um componente crucial da destilação, uma importante aplicação de química laboratorial e industrial.
Como a condensação é um fenômeno natural, muitas vezes pode ser usada para gerar água em grandes quantidades para uso humano. Muitas estruturas são feitas exclusivamente com a finalidade de coletar água da condensação, como poços de ar e cercas de neblina. Esses sistemas muitas vezes podem ser usados para reter a umidade do solo em áreas onde a desertificação ativa está ocorrendo – tanto que algumas organizações educam as pessoas que vivem em áreas afetadas sobre condensadores de água para ajudá-las a lidar efetivamente com a situação.
É também um processo crucial na formação de trilhas de partículas em uma câmara de nuvens. Neste caso, os íons produzidos por uma partícula incidente atuam como centros de nucleação para a condensação do vapor produzindo os rastros de "nuvens" visíveis.
As aplicações comerciais da condensação, tanto pelos consumidores como pela indústria, incluem a geração de energia, a dessalinização da água,[4] a gestão térmica,[5] a refrigeração[6] e o ar condicionado.[7]
Adaptação biológica
editarNumerosos seres vivos utilizam água tornada acessível por condensação. Alguns exemplos disso são o diabo espinhoso australiano, os besouros escuros da costa da Namíbia e as sequoias costeiras da costa oeste dos Estados Unidos.
Condensação na construção civil
editarA condensação na construção civil é um fenômeno indesejado, pois pode causar umidade, problemas de saúde do mofo, apodrecimento da madeira, corrosão, enfraquecimento das paredes de argamassa e alvenaria e penalidades energéticas devido ao aumento da transferência de calor. Para aliviar esses problemas, a umidade do ar interno precisa ser reduzida, ou a ventilação do ar no edifício precisa ser melhorada. Isso pode ser feito de várias maneiras, por exemplo, abrindo janelas, ligando exaustores, usando desumidificadores, secando roupas do lado de fora e cobrindo panelas e frigideiras durante o cozimento. Sistemas de ar condicionado ou ventilação podem ser instalados que ajudam a remover a umidade do ar e mover o ar por todo o edifício.[8] A quantidade de vapor de água que pode ser armazenada no ar pode ser aumentada simplesmente aumentando a temperatura. No entanto, isso pode ser uma faca de dois gumes, pois a maior parte da condensação em casa ocorre quando o ar quente e úmido entra em contato com uma superfície fria. À medida que o ar é resfriado, ele não consegue mais reter tanto vapor de água. Isso leva à deposição de água na superfície fria. Isso é muito aparente quando o aquecimento central é usado em combinação com janelas de vidro único no inverno.[8]
A condensação interestrutural pode ser causada por pontes térmicas, isolamento insuficiente ou ausente, impermeabilização úmida ou vidros isolados.[9]
Ver também
editarReferências
- ↑ a b Chemistry (IUPAC), The International Union of Pure and Applied. «IUPAC - condensation (C01235)». goldbook.iupac.org. doi:10.1351/goldbook.c01235. Consultado em 5 de abril de 2024
- ↑ Schiermeier, Quirin (28 de fevereiro de 2008). «'Rain-making' bacteria found around the world». Nature (em inglês). ISSN 1476-4687. doi:10.1038/news.2008.632. Consultado em 5 de abril de 2024
- ↑ a b «FogQuest - Fog Collection / Water Harvesting Projects - Welcome». web.archive.org. 23 de fevereiro de 2009. Consultado em 5 de abril de 2024
- ↑ Warsinger, David M.; Mistry, Karan H.; Nayar, Kishor G.; Chung, Hyung Won; Lienhard V., John H. (2015). «Entropy Generation of Desalination Powered by Variable Temperature Waste Heat». Entropy. 17 (11): 7530–7566. Bibcode:2015Entrp..17.7530W. doi:10.3390/e17117530
- ↑ White, F.M. ‘Heat and Mass Transfer’ © 1988 Addison-Wesley Publishing Co. pp. 602–604
- ↑ Q&A: Microchannel air-cooled condenser; Heatcraft Worldwide Refrigeration; April 2011; «Archived copy» (PDF). Consultado em 20 de fevereiro de 2013. Cópia arquivada (PDF) em 17 de abril de 2012
- ↑ Enright, Ryan (23 de julho de 2014). «Dropwise Condensation on Micro- and Nanostructured Surfaces» (PDF). Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering. 18 (3): 223–250. Bibcode:2014NMTE...18..223E. doi:10.1080/15567265.2013.862889. hdl:1721.1/85005 . Cópia arquivada (PDF) em 23 de setembro de 2019
- ↑ a b «Condensation». Property Hive. Arquivado do original em 13 de dezembro de 2013
- ↑ «Condensation around the house - what causes condensation». diydata.com. Cópia arquivada em 13 de janeiro de 2008