Fordampningsprocessen kan forklares ved hjælp af kinetisk teori. Ligesom gasmolekyler bevæger vandmolekyler sig også. Forskellen er, at vandmolekyler ikke kan spredes, fordi tiltrækningen mellem molekylerne stadig kan holde dem sammen. Omvendt er tiltrækningen mellem gasmolekylerne skrøbelig, så gasmolekylerne ikke kan smelte sammen. Når vandmolekyler bevæger sig, har de hastighed. Der er vandmolekyler, der har høje hastigheder; der er også vandmolekyler, der har en lille hastighed. Fordelingen af vandmolekylets hastighed ligner Maxwell-fordelingen.
Fordampning sker, når vandmolekylernes hastighed er stor nok til, at tiltrækningen mellem vandmolekylerne ikke kan holde dem sammen. Ligesom raketter, der bevæger sig ud i rummet, er en rakets hastighed stor nok til, at jordens tyngdekraft ikke kan holde den på Jorden. Bemærk, at kun molekyler med store hastigheder kan undslippe tiltrækningen mellem molekylerne. Molekyler med lave hastigheder forbliver sammen ligesom vand.
Vandmolekyler har masse og hastighed, så vandmolekyler har kinetisk energi (EK = 1/2 m v²). Vandmolekyler med høj hastighed har højere kinetisk energi end vandmolekyler med lav hastighed. Man kan således sige, at vandmolekyler, der kan undslippe tiltrækningen mellem molekyler (vandmolekyler, der bliver til damp), har betydelig kinetisk energi. Normalt stiger vandmolekylernes kinetiske energi med stigende vandtemperatur. Hvis vandtemperaturen er høj nok, stiger vandmolekylernes kinetiske energi; således vil mere vand blive til damp. Dette stemmer overens med forskningsresultater, der viser, at fordampningshastigheden typisk er højere ved høje temperaturer.
Når vi tørrer vådt tøj i solen, absorberer det varme, der udsendes af solen. Tilførslen af energi fra solen får vandmolekylernes kinetiske energi i tøjet til at øges. Fordi den kinetiske energi stiger, bevæger vandmolekylerne sig hurtigere (vandmolekylernes hastighed stiger). Når hastigheden eller den kinetiske energi når en bestemt værdi, kan vandmolekylerne undslippe tiltrækningen mellem vandmolekylerne og derefter omdannes til damp. Bemærk venligst, at tørring af vådt tøj ikke kun påvirkes af tilførslen af varme fra solen. Vådt tøj kan også tørre ud på grund af den ekstra varme fra den varme luft omkring tøjet (varme bevæger sig ved ledning fra luft til vådt tøj).
På en varm dag bliver jorden varmere. Landet opvarmer luften over sig (i dette tilfælde varmeoverførsel ved ledning). Varm luft udvider sig (densiteten falder) og bevæger sig opad. Når vandmolekyler passerer vådt tøj, hamrer de vandmolekyler ind i tøjet. Vandmolekyler bevæger sig hurtigere, og vandmolekylernes kinetiske energi øges. Vandmolekyler, der bevæger sig hurtigt, rammer andre vandmolekyler. Fordi de hamres kontinuerligt af luftmolekyler, bevæger vandmolekylerne sig hurtigere (den kinetiske energi øges). Når hastigheden eller den kinetiske energi når en bestemt værdi, kan de hurtigt bevægende vandmolekyler undslippe tiltrækningen mellem molekylerne og omdannes til damp. Vandmolekylernes eller vandmolekylernes kinetiske energi er tæt forbundet med temperaturen. Hvis vandmolekylernes kinetiske energi er stor, er vandtemperaturen samtidig høj. Eller omvendt, når vandtemperaturen er høj, skal vandmolekylernes kinetiske energi være stor. Kinetisk energi er også relateret til hastighed. Jo højere molekylets kinetiske energi er, desto højere er molekylets hastighed. Eller omvendt, jo højere molekylets hastighed er, desto højere er molekylets kinetiske energi.
Hvad med varmt vand? Varmt vand har en høj temperatur. På grund af den høje vandtemperatur har molekylerne i vandet en forholdsvis gennemsnitlig kinetisk energi. På grund af vandmolekylernes betydelige gennemsnitlige kinetiske energi har mange vandmolekyler høje hastigheder. Vandmolekyler har en høj hastighed og kan undslippe tiltrækningskraften mellem molekylerne og omdannes til damp. Vandmolekyler med lav hastighed (vandmolekyler med lav kinetisk energi) omdannes ikke til damp. Når vandmolekyler med høj hastighed omdannes til damp, bliver vandmolekylernes gennemsnitlige kinetiske energi derfor mindre. Jo mindre den gennemsnitlige kinetiske energi er, desto lavere er vandtemperaturen. Baseret på denne korte beskrivelse kan man sige, at fordampning er en afkølingsproces.
Afkølingsprocessen på grund af fordampning opleves altid i hverdagen. Når luften er varm nok, absorberer kroppen en masse varme. For at holde kropstemperaturen konstant frigiver kroppen normalt varme gennem sved. Fordi sved får ekstra varme fra solen og den omgivende luft, øges den kinetiske energi af svedvandmolekylerne. Fordi når den kinetiske energi af svedvandmolekylerne øges, øges svedvandmolekylernes hastighed. Svedmolekyler omdannes til damp. Når sved fordamper, føles kroppen kølig.
Typisk føles vores krop kølig efter et bad. Dette skyldes, at vandet, der er bundet til hudens overflade, fordamper.
Den tidligere beskrevne fordampningsproces sker altid hver dag. Havvand, søvand og flodvand kan også fordampe.
Damptryk
Det, der menes med damp her, er vanddamp. Se figuren. En lukket beholder fyldt med vand (antag, at luften inde i beholderen er fjernet). Ifølge kinetisk teori bevæger vandmolekyler sig altid. Når vandmolekyler bevæger sig, har de en bevægelseshastighed og energi. Vandmolekyler, der har hastighed og stor kinetisk energi, for at undslippe tiltrækningskraften mellem vandmolekylerne og omdannes til damp.
Den samme proces forekommer i vandmolekyler i en beholder. Med tiden bliver flere og flere vandmolekyler til damp. Fordi beholderen er lukket, kan de vandmolekyler, der er blevet til damp, ikke slippe ud i atmosfæren (molekylerne er fanget i beholderen). Mængden af vandmolekyler, der bliver til damp, er ret stor, så der er mulighed for kollisioner mellem molekylerne med beholderens vægge.
Nogle molekyler, der hamrer mod beholderens vægge, vil blive reflekteret mod vandoverfladen og smelte sammen med vandet. Denne proces gentages kontinuerligt. Med tiden omdannes flere og flere vandmolekyler til damp (og skifter fra væske til damp). Samtidig vil nogle af de molekyler, der støder ind i beholderens vægge, igen omdannes til vand (og skifter fra damp til væske). Hvis antallet af molekyler, der skifter fra væske til damp, er lig med antallet af molekyler, der skifter fra damp til væske, vil der være en balance. Når der opstår en balance, siges toppen af beholderen, der indeholder gassen, at være mættet. Damptrykket i det mættede område er kendt som det mættede damptryk.
Ændringen i form fra væske til damp kaldes fordampning. Ændringen i form fra damp til væske kaldes dog kondensation. Bemærk, at mættet damptryk udelukkende afhænger af temperaturen og ikke af volumen. Hvis vandtemperaturen stiger, øges vandmolekylernes kinetiske energi.
Vandmolekylernes kinetiske energi øges, så vandmolekylernes hastighed må øges. Således vil flere og flere højhastighedsmolekyler blive til damp (og skifte fra væske til damp). Fordi beholderens volumen er fast, afhænger damptrykket udelukkende af antallet af molekyler (N) og hastigheden (v).
Jo flere molekyler der bliver til damp, og jo højere molekylernes hastighed er, desto højere er damptrykket. Dermed vil balancen opstå ved højere damptryk. Derfor er det mættede damptryk også højere. Mættet damptryk eksisterer kun, når der opstår balance.
Damptrykket afhænger af volumen, men mættet damptryk afhænger ikke af volumen. Hvis beholderens volumen stiger eller falder, vil der opstå en balance. Ovenstående illustration ønsker kun, at du skal forstå det mættede damptryk, der forekommer i atmosfæren. Forskellen er, at vi i det foregående eksempel antager, at der ikke er vand i den del af beholderen, der ikke indeholder vand. Derfor er den del af tanken, der ikke indeholder vand, kun optaget af vanddamp. På den anden side er jordens overflade altid fyldt med luft. Kollisionen mellem dampmolekyler og andre gasmolekyler forlænger kun balancen. På et tidspunkt vil der dog være en balance, hvis antallet af vandmolekyler, der bliver til damp, er lig med antallet af dampmolekyler, der bliver til vand.
