凝结
níng jié
凝结是气态变为液态的物态变化，发生在蒸气冷却或被压缩到足以使其粒子相互聚集的程度时。
Definition
凝结是气态变为液态的物态变化，是汽化的逆过程，发生在气体粒子失去足够的能量、使吸引力能把它们聚拢在一起时；它发生在蒸气冷却到露点以下或被压缩时，并释放出与最初汽化时吸收的相同数量的热量。只要蒸气的分压超过当地温度下的平衡蒸气压，凝结就会发生，因为此时液相的自由能更低；与凝固一样，凝结也需要成核，所以在大气中，气溶胶、尘埃和盐粒等凝结核能使水滴在只有中等过饱和度时就形成，而完全洁净的空气则可以容纳明显过饱和的水汽；释放出的潜热正是雷暴和飓风中对流的动力来源。
Example
一杯冰镇柠檬水的外壁会出现水珠，是因为空气中看不见的水蒸气一接触到冰冷的表面就会凝结；洗热水澡时浴室镜子会起雾，也是同样的原理。云是上升的空气冷却到其中的水蒸气凝结到尘埃颗粒上而形成的；$30^\circ\text{C}$、相对湿度 $60\%$ 的空气中，水蒸气的分压约为 $2.5\text{ kPa}$，所以把它冷却到约 $21^\circ\text{C}$ 的露点（此时水的蒸气压恰好也等于 $2.5\text{ kPa}$），凝结就会开始；冰箱正是以相反的方式运行同样的循环，在后部盘管中把压缩的制冷剂蒸气凝结，并把释放出的热量排放到厨房里。
Key Insight
凝结实际上会使周围环境变暖，这也是蒸汽烫伤比开水烫伤更严重的原因：凝结的蒸汽在开始以液态水的形式继续降温之前，会先向皮肤额外释放每克 $2260\text{ J}$ 的热量。蒸馏不过是受控的蒸发再加凝结，利用蒸气压的差异来分离液体；冰箱、空调以及发电厂的蒸汽轮机，都运行在同样的汽化－凝结循环之上，通过让物质在相态之间转换来搬运热量。