Teoria zinetikoa
Lurruntze-prozesua teoria zinetikoa erabiliz azal daiteke. Gas molekulak bezala, ur molekulak ere mugitzen dira. Aldea da ur molekulak ezin direla banandu, haien arteko erakarpen-indarrek oraindik ere elkarrekin eusteko gai direlako. Aldiz, gas molekulen arteko erakarpen-indarrak oso ahulak dira, beraz, gas molekulak ezin dira elkarrekin itsatsi. Mugitzen direnean, ur molekulek abiadura dute. Ur molekula batzuek abiadura handiak dituzte, eta beste batzuek, berriz, abiadura txikiak. Ur molekulen abiaduren banaketa Maxwellen banaketaren antzekoa da.
Lurrunketa gertatzen da ur molekulen abiadura nahikoa handia denean, ur molekulen arteko erakarpen-indarra ezinezkoa denean elkarrekin eusteko. Espaziora doan suziri baten antzera, suziriaren abiadura nahikoa handia da Lurraren grabitazio-indarrak ezinezkoa zaionean Lurrean geratzea. Kontuan izan behar da abiadura handiak dituzten molekulak bakarrik ihes egiten dutela molekulen arteko erakarpen-indarretatik. Abiadura txikiak dituzten molekulek ere konbinatzen dira ura sortzeko.
Ur molekulek masa eta abiadura edo lastertasuna dituzte, beraz, ur molekulek energia zinetikoa dute (EK = 1/2 mv 2 ). Abiadura handiak dituzten ur molekulek abiadura txikiak dituzten ur molekulek baino energia zinetiko handiagoa dute. Beraz, esan daiteke molekulen arteko erakarpen-indarretatik ihes egin dezaketen ur molekulek (lurrun bihurtzen diren ur molekulak) energia zinetiko nahiko handia dutela. Normalean, ur molekulen energia zinetikoa handitzen da uraren tenperatura igotzen den heinean. Uraren tenperatura nahikoa altua bada, ur molekulen energia zinetikoa handitzen da. Horrela, ur gehiago bihurtuko da lurrun. Hori bat dator ikerketa-emaitzekin, zeinek erakusten baitute lurruntze-tasa normalean handiagoa dela tenperatura altuetan.
Arropa bustia eguzkitan lehortzen dugunean, arropa bustiek eguzkiak igorritako beroa xurgatzen dute. Eguzkiaren energia gehigarriak arropako ur molekulen energia zinetikoa handitzea eragiten du. Energia zinetikoa handitzen denez, ur molekulak azkarrago mugitzen dira (ur molekulen abiadura handitzen da). Haien abiadura edo energia zinetikoa balio jakin batera iristen denean, ur molekulek ur molekulen arteko erakarpen indarretatik ihes egin dezakete, eta gero lurrun bihurtu. Garrantzitsua da kontuan izatea arropa bustien lehortzea ez dagoela eguzkiaren bero gehigarriak bakarrik eragiten. Arropa bustia ere lehortu daiteke arroparen inguruko aire beroaren bero gehigarriagatik (beroa airetik arropa bustietara eroapen bidez transferitzen da).
Egun bero batean, lurra edo zorua azkarrago berotzen da. Lurra azkar berotzen da, bere bero espezifikoa nahiko handia delako. Lurrak gaineko airea berotzen du (kasu honetan, bero-transferentzia eroapen bidez gertatzen da). Aire beroa zabaldu egiten da (bere dentsitatea gutxitzen da) eta gorantz mugitzen da. Arropa bustien gainetik pasatzen denean, aire molekulak arropako ur molekulekin talka egiten dute. Ur molekulak azkarrago mugitzen dira. Azkarrago mugitzen direnez, ur molekulen energia zinetikoa handitzen da. Azkar mugitzen diren ur molekulak beste ur molekulekin talka egiten dute. Aire molekulek etengabe talka egiten dietenez, ur molekulak azkarrago mugitzen dira (haien energia zinetikoa handitzen da).
Behin haien abiadurak edo energia zinetikoak balio jakin batera iristen direnean, azkar mugitzen diren ur molekulek molekulen arteko erakarpenari ihes egin eta lurrun bihurtu daitezke... Ur molekulen edo aire molekulen energia zinetikoa tenperaturarekin estuki lotuta dago. Ur molekulen energia zinetikoa handia bada, orduan eta aldi berean uraren tenperatura altua da. Edo alderantziz, uraren tenperatura altua denean, ur molekulen energia zinetikoa handia izan behar da. Energia zinetikoa abiadurarekin ere lotuta dago. Molekulen energia zinetikoa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da molekulen abiadura. Edo alderantziz, molekulen abiadura zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da molekulen energia zinetikoa.
Eta ur beroa? Ur beroak tenperatura altua du. Uraren tenperatura altua denez, uretan dauden ur molekulek batez besteko energia zinetiko handia dute. Ur molekulen batez besteko energia zinetikoa handia denez, ur molekula askok abiadura handiak dituzte (ur molekula asko azkar mugitzen dira). Abiadura handia duten ur molekulek molekulen arteko erakarpen-indarretatik ihes egin eta lurrun bihurtu daitezke. Abiadura handiko ur molekulak bakarrik (energia zinetiko handiko ur molekulak) ihes egiten dute lurrun bihurtzen, abiadura txikiko ur molekulak (energia zinetiko txikiko ur molekulak) ez diren bitartean lurrun bihurtzen. Horrela, abiadura handiko ur molekulak lurrun bihurtzen direnean, elkarrekin geratzen diren ur molekulen batez besteko energia zinetikoa txikiagoa da. Zenbat eta txikiagoa izan batez besteko energia zinetikoa, orduan eta txikiagoa da uraren tenperatura (ura hotzagoa bihurtzen da). Deskribapen labur honetan oinarrituta, esan daiteke lurruntzea hozte-prozesu bat dela.
Lurrunketak eragindako hozte-prozesua ohikoa da eguneroko bizitzan. Airea nahiko bero dagoenean, gorputzak bero asko xurgatzen du. Gorputzeko tenperatura konstante mantentzeko, gorputzak normalean izerdiaren bidez askatzen du beroa. Izerdiak eguzkitik eta inguruko airetik bero gehigarria jasotzen duenez, izerdi molekulen energia zinetikoa handitzen da. Izerdi molekulen energia zinetikoa handitzen denez, izerdi molekulen abiadura handitzen da. Izerdi molekulak lurrun bihurtzen dira. Izerdia lurruntzen denean, gorputza fresko sentitzen da. Hona hemen beste adibide bat... Normalean dutxatu ondoren, gure gorputza fresko sentitzen da. Hau gertatzen da larruazalaren gainazalean itsasten den ura lurruntzen delako.
Goian deskribatutako lurruntze-prozesua egunero gertatzen da. Itsasoko ura, aintzirako ura eta ibaiko ura ere lurrundu daitezke…
Lurrun-presioa
Hemen lurrunak ur-lurruna esan nahi du. Behatu irudia. Urez betetako ontzi itxi bat (ontziko airea kendu dela suposatuz). Teoria zinetikoaren arabera, ur molekulak beti mugitzen ari dira. Mugitzen direnean, ur molekulek abiadura eta energia zinetikoa dute. Abiadura eta energia zinetiko nahikoa duten ur molekulek ur molekulen arteko erakarpen-indarretatik ihes egin dezakete eta lurrun bihurtu... Prozesu bera gertatzen da ondoko ontziko ur molekulekin. Denborak aurrera egin ahala, gero eta ur molekula gehiago bihurtzen dira lurrun. Ontzia itxita dagoenez, lurrun bihurtu diren ur molekulak ezin dira atmosferara ihes egin (molekulak ontzian harrapatuta daude). Lurrun bihurtzen diren ur molekulen kopurua nahikoa handia da molekulen eta ontziaren pareten arteko talkak gertatzeko aukera egon dadin.
Ontziaren paretak jotzen dituzten molekula batzuk uraren gainazalera islatuko dira eta ura osatuko dute. Prozesu hau etengabe errepikatzen da. Denborak aurrera egin ahala, gero eta ur molekula gehiago lurrun bihurtuko dira (likidotik lurrunera aldatuko dira). Aldi berean, ontziaren paretak jotzen dituzten molekula batzuk berriro ur bihurtuko dira (lurrunetik likidora aldatuko dira). Likidotik lurrunera aldatzen diren molekula kopurua lurrunetik likidora aldatzen diren molekula kopuruaren berdina bada, orduan oreka gertatuko da. Oreka gertatzen denean, lurruna duen ontziaren goialdea saturatuta dagoela esaten da... Eskualde saturatuan dagoen lurrun-presioari lurrun-presio saturatua deitzen zaio.
Likidotik lurrunerako aldaketari lurrunketa deritzo. Lurrunetik likidorako aldaketari kondentsazioa deritzo. Kontuan izan lurrun saturatuaren presioa tenperaturaren araberakoa dela soilik, eta ez bolumenaren araberakoa. Uraren tenperatura handitzen den heinean, ur molekulen energia zinetikoa handitzen da.
Ur molekulen energia zinetikoa handitzen da, beraz, ur molekulen abiadura handitu behar da. Horrela, abiadura handiko molekula gero eta gehiago lurrun bihurtuko dira (likidotik lurrunera aldatuko dira). Ontziaren bolumena finkoa denez, lurrun-presioa molekula kopuruaren (N) eta abiaduraren (v) araberakoa da soilik.
Zenbat eta molekula gehiago (N handiagoa) lurrun bihurtzen diren eta molekula horien abiadura zenbat eta handiagoa izan (v handiagoa), orduan eta gehiago handitzen da lurrun-presioa. Beraz, oreka lurrun-presio handiagoan gertatuko da. Beraz, lurrun saturatuaren presioa ere handituko da. Lurrun saturatuaren presioa oreka lortzen denean bakarrik existitzen da. Jarraian, uraren lurrun saturatuaren presioaren aldaketa tenperaturarekin erakusten da.
Lurrun-presioa bolumenaren araberakoa da, baina lurrun-presio saturatua ez. Ontzi baten bolumena handitu edo txikitu egiten bada, oreka lortuko da azkenean. Goiko ilustrazioa atmosferan gertatzen den lurrun-presio saturatua ulertzen laguntzeko besterik ez da. Aldea da, aurreko ilustrazioan, ontziaren urik ez zuen zatian ez zegoela airerik suposatu genuela. Beraz, ontziaren urik ez zuen zatia ur-lurrunez bakarrik zegoen. Aitzitik, Lurraren gainazala beti dago airez beteta. Lurrun-molekulen eta beste gas-molekulen arteko talkek oreka orekara iristeko behar den denbora luzatzen dute soilik. Hala ere, oreka lortuko da azkenean lurrun bihurtzen diren ur molekulen kopurua ur bihurtzen diren lurrun-molekulen kopuruaren berdina denean.
