Zobrazení zdroje stránky Vodní pára

{{K rozšíření}}
{{Infobox chemická látka
| název = Vodní pára
| obrázek = Phase diagram of water.svg
| popisek = [[Fázový diagram vody]], znázorňující stavy [[led]]u, [[voda|vody]] a vodní páry při různých [[teplota|teplotách]] a [[tlak|tlacích]].
| systematický_název = Voda (plyn)
| ostatní_názvy = Pára
| vzorec = [[H₂O]]
| molární_hmotnost = 18,01528 g/mol
| vzhled = Neviditelný [[plyn]]
| hustota = ~0,590 kg/m³ (při 100 °C a 101,325 kPa)
| teplota_tání = 0 °C (273,15 K) - přechod v kapalinu
| teplota_varu = 100 °C (373,15 K) - přechod z kapaliny
| kritický_bod_teplota = 373,946 °C (647,096 K)
| kritický_bod_tlak = 22,064 [[Pascal (jednotka)|MPa]]
| skupenské_teplo_tání = 6,01 kJ/mol
| skupenské_teplo_výparné = 40,65 kJ/mol
| plynová_konstanta = 461,5 J/(kg·K)
| poznámky = Vlastnosti se mění s tlakem a teplotou.
}}

'''Vodní pára''' je plynné [[skupenství]] [[voda|vody]] ([[[chemický vzorec|chem. vzorec]] [[H₂O]]). Je to bezbarvý, bez chuti a bez zápachu a v čisté formě neviditelný [[plyn]]. Vzniká buď [[vypařování|vypařováním]] z kapalné vody, nebo [[sublimace|sublimací]] z [[led]]u. Vodní pára je klíčovou součástí [[hydrosféra|hydrosféry]] a [[atmosféra Země|atmosféry Země]], kde hraje zásadní roli v [[počasí]], [[klima|klimatu]] a [[koloběh vody|koloběhu vody]]. Je to nejvýznamnější přirozený [[skleníkový plyn]], který se podílí na udržování teploty planety v obyvatelném rozmezí. V technice je pára historicky i v současnosti nepostradatelným médiem pro přenos [[energie]] a [[teplo|tepla]].

To, co je v běžné řeči často označováno jako "pára" (např. viditelný oblak nad hrncem s vařící vodou nebo výfukem [[parní lokomotiva|parní lokomotivy]]), není ve skutečnosti vodní pára, ale [[aerosol]] – drobné kapičky kapalné vody nebo krystalky ledu, které vznikly [[kondenzace|kondenzací]] neviditelné vodní páry při kontaktu s chladnějším vzduchem.

== ⚛️ Fyzikálně-chemické vlastnosti ==
Vodní pára je voda v plynném skupenství. Její chování se řídí zákony [[termodynamika|termodynamiky]] a [[kinetická teorie látek|kinetické teorie plynů]].

* '''Skupenské přechody:'''
** '''Vypařování:''' Přechod z kapaliny na plyn pod bodem varu.
** '''Var:''' Intenzivní přechod z kapaliny na plyn při dosažení [[teplota varu|bodu varu]], který závisí na okolním [[tlak]]u (při standardním atmosférickém tlaku je to 100 °C).
** '''Sublimace:''' Přímý přechod z pevné látky ([[led]]) na plyn, bez kapalné fáze.
** '''Kondenzace''' a '''Desublimace:''' Opačné procesy, při kterých se z páry stává kapalina (vznik [[rosa|rosy]], [[oblak|oblaků]]) nebo pevná látka (vznik [[jinovatka|jinovatky]]).

* '''Hustota:''' Vodní pára je lehčí než suchý [[vzduch]]. Při standardním tlaku a teplotě 100 °C má hustotu přibližně 0,59 kg/m³, zatímco suchý vzduch při 0 °C má hustotu kolem 1,29 kg/m³. Tato vlastnost přispívá ke [[vztlak]]u a stoupání vlhkého vzduchu v atmosféře.

* '''Fázový diagram:''' Vztah mezi tlakem, teplotou a skupenstvím vody popisuje [[fázový diagram]]. Důležitými body jsou:
** '''[[Trojný bod]] (273,16 K a 611,7 Pa):''' Jediná kombinace teploty a tlaku, při které mohou led, kapalná voda a vodní pára existovat v [[termodynamická rovnováha|termodynamické rovnováze]].
** '''[[Kritický bod]] (647,096 K a 22,064 MPa):''' Nad touto teplotou a tlakem mizí rozdíl mezi kapalnou a plynnou fází a voda existuje ve stavu nazývaném [[superkritická tekutina]].

* '''Sytá vs. přehřátá pára:'''
** '''Sytá pára:''' Pára, která je v rovnováze se svou kapalnou fází. Její [[teplota]] a [[tlak]] jsou na sobě závislé - při daném tlaku existuje jen jedna teplota sytosti.
** '''Přehřátá pára:''' Pára, která má vyšší teplotu než sytá pára při stejném tlaku. Neobsahuje žádné kapičky kapaliny a chová se více jako [[ideální plyn]].

== 🌍 Role v atmosféře Země ==
Vodní pára je sice v [[atmosféra Země|atmosféře]] zastoupena v proměnlivém množství (od téměř 0 % v polárních oblastech až po 4 % v tropech), ale její význam je naprosto zásadní.

* '''Nejvýznamnější skleníkový plyn:''' Vodní pára je zodpovědná za největší podíl přirozeného [[skleníkový efekt|skleníkového efektu]] (udává se 36–70 %). Molekuly H₂O efektivně pohlcují [[infračervené záření]] vyzařované zemským povrchem a zabraňují jeho úniku do [[vesmír]]u, čímž oteplují planetu. Bez tohoto efektu by průměrná teplota na Zemi byla hluboko pod bodem mrazu, přibližně -18 °C.

* '''Zpětná vazba v klimatickém systému:''' Množství vodní páry v atmosféře je silně závislé na teplotě. Teplejší vzduch dokáže pojmout více páry. Pokud se atmosféra oteplí vlivem jiných [[skleníkový plyn|skleníkových plynů]] (jako [[oxid uhličitý]]), zvýší se vypařování, což vede k vyšší koncentraci vodní páry. Ta jako silný skleníkový plyn způsobí další oteplení. Jedná se o silnou pozitivní zpětnou vazbu, která zesiluje původní oteplování.

* '''Koloběh vody a počasí:''' Vodní pára je ústředním prvkem [[koloběh vody|hydrologického cyklu]]. Její kondenzací vznikají [[oblak]]y, které mohou odrážet sluneční záření (chladící efekt) i zadržovat teplo (oteplující efekt). Z oblaků pak vypadávají [[atmosférické srážky|srážky]] ([[déšť]], [[sníh]], [[kroupy]]), které jsou nezbytné pro život na souši. Uvolňování [[latentní teplo|latentního tepla]] při kondenzaci je navíc hlavním motorem atmosférické cirkulace a extrémních jevů počasí, jako jsou [[bouřka|bouřky]] a [[hurikán]]y.

== 🔥 Technické využití ==
Schopnost páry uchovávat a přenášet obrovské množství energie z ní učinila pilíř [[průmyslová revoluce|průmyslové revoluce]] a dodnes je klíčová v mnoha odvětvích.

* '''Výroba elektrické energie:''' Většina [[elektrická energie|elektrické energie]] na světě se vyrábí pomocí [[parní turbína|parních turbín]]. V [[tepelná elektrárna|tepelných]], [[jaderná elektrárna|jaderných]] i některých [[solární elektrárna|solárních elektrárnách]] se teplo využívá k výrobě vysokotlaké přehřáté páry, která roztáčí lopatky turbíny spojené s [[elektrický generátor|generátorem]].

* '''Průmyslové procesy:''' Pára se široce využívá pro ohřev, [[sterilizace]] (v [[autokláv]]ech v lékařství a potravinářství), sušení (v papírenském a textilním průmyslu), a jako reaktant v chemických procesech (např. při výrobě [[vodík]]u nebo [[syntézní plyn|syntézního plynu]]).

* '''Pohon:''' Historicky byl [[parní stroj]] základem pro [[parní lokomotiva|parní lokomotivy]], [[parník]]y a tovární stroje. Dnes se parní pohon kromě turbín uplatňuje například při startu letadel z [[letadlová loď|letadlových lodí]].

* '''Domácnost a služby:''' Pára se využívá v [[napařovací žehlička|napařovacích žehličkách]], parních čističích, zvlhčovačích vzduchu nebo v gastronomii pro vaření v páře.

== 🔬 Měření a detekce ==
Obsah vodní páry ve vzduchu se popisuje pomocí několika veličin:
* '''[[Absolutní vlhkost]]:''' Udává hmotnost vodní páry v určitém objemu vzduchu (obvykle v g/m³).
* '''[[Relativní vlhkost]]:''' Vyjadřuje poměr mezi aktuálním množstvím vodní páry ve vzduchu a maximálním množstvím, které by vzduch při dané teplotě mohl pojmout. Udává se v procentech (%). 100% relativní vlhkost znamená, že vzduch je párou nasycen.
* '''[[Rosný bod]]:''' Teplota, na kterou se musí vzduch ochladit, aby se vodní pára v něm obsažená stala nasycenou (relativní vlhkost dosáhla 100 %). Pokud teplota klesne pod rosný bod, dochází ke kondenzaci.
K měření vlhkosti se používají přístroje zvané [[vlhkoměr]]y (hygrometry) a [[psychrometr]]y.

== 🧑‍🏫 Pro laiky: Neviditelný duch vody ==
Představte si, že [[voda]] je složená z miliard neposedných kuliček ([[molekula|molekul]]). V kapalném stavu, jako ve sklenici, se tyto kuličky drží pohromadě, ale neustále po sobě kloužou. Když vodu zahřejete, dodáte kuličkám energii a ony začnou divoce poskakovat. Některé z těch nejrychlejších získají tolik energie, že "vyskočí" ze sklenice a uletí do vzduchu. Tomuto procesu říkáme vypařování.

Tyto volně poletující, neviditelné kuličky vody ve vzduchu jsou '''vodní pára'''. Je to vlastně [[voda]] v plynném stavu. Je všude kolem nás, i když ji nevidíme.

A co je tedy ten bílý oblak, který vidíme nad vroucím čajem? To není pára samotná. To je výsledek toho, co se stane, když horká a neviditelná vodní pára narazí na chladnější vzduch. Zchladí se a "duchové vody" se opět shluknou dohromady a vytvoří miniaturní, viditelné kapičky vody – v podstatě mikroskopický obláček. Skutečná vodní pára je tedy neviditelný plyn, zatímco to, co vidíme, je její zkondenzovaná, opět zkapalněná forma.

== Zdroje ==
* [https://www.google.com/search?q=co+je+vodn%C3%AD+p%C3%A1ra+a+jej%C3%AD+vlastnosti Co je vodní pára a její vlastnosti - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=vodn%C3%AD+p%C3%A1ra+jako+sklen%C3%ADkov%C3%BD+plyn Vodní pára jako skleníkový plyn - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=vyu%C5%BEit%C3%AD+vodn%C3%AD+p%C3%A1ry+v+pr%C5%AFmyslu+a+energetice Využití vodní páry v průmyslu a energetice - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=f%C3%A1zov%C3%BD+diagram+vody+a+skupenstv%C3%AD Fázový diagram vody a skupenství - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=m%C4%9B%C5%99en%C3%AD+vlhkosti+vzduchu+rosn%C3%BD+bod Měření vlhkosti vzduchu rosný bod - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=historie+vyu%C5%BEit%C3%AD+parn%C3%AD+energie Historie využití parní energie - Google Search]

{{DEFAULTSORT:Vodni para}}
[[Kategorie:Chemie]]
[[Kategorie:Fyzika]]
[[Kategorie:Meteorologie]]
[[Kategorie:Skupenství látek]]
[[Kategorie:Skleníkové plyny]]
[[Kategorie:Vytvořeno FilmedyBot]]{{K rozšíření}}
{{Infobox chemická látka
| název = Vodní pára
| obrázek = Phase diagram of water.svg
| popisek = [[Fázový diagram vody]], znázorňující stavy [[led]]u, [[voda|vody]] a vodní páry při různých [[teplota|teplotách]] a [[tlak|tlacích]].
| systematický_název = Voda (plyn)
| ostatní_názvy = Pára
| vzorec = [[H₂O]]
| molární_hmotnost = 18,01528 g/mol
| vzhled = Neviditelný [[plyn]]
| hustota = ~0,590 kg/m³ (při 100 °C a 101,325 kPa)
| teplota_tání = 0 °C (273,15 K) - přechod v kapalinu
| teplota_varu = 100 °C (373,15 K) - přechod z kapaliny
| kritický_bod_teplota = 373,946 °C (647,096 K)
| kritický_bod_tlak = 22,064 [[Pascal (jednotka)|MPa]]
| skupenské_teplo_tání = 6,01 kJ/mol
| skupenské_teplo_výparné = 40,65 kJ/mol
| plynová_konstanta = 461,5 J/(kg·K)
| poznámky = Vlastnosti se mění s tlakem a teplotou.
}}

'''Vodní pára''' je plynné [[skupenství]] [[voda|vody]] ([[[chemický vzorec|chem. vzorec]] [[H₂O]]). Je to bezbarvý, bez chuti a bez zápachu a v čisté formě neviditelný [[plyn]]. [cite: 9] Vzniká buď [[vypařování|vypařováním]] z kapalné vody, nebo [[sublimace|sublimací]] z [[led]]u. Vodní pára je klíčovou součástí [[hydrosféra|hydrosféry]] a [[atmosféra Země|atmosféry Země]], kde hraje zásadní roli v [[počasí]], [[klima|klimatu]] a [[koloběh vody|koloběhu vody]]. Je to nejvýznamnější přirozený [[skleníkový plyn]], který se podílí na udržování teploty planety v obyvatelném rozmezí. [cite: 1, 2, 4, 5, 7, 8] V technice je pára historicky i v současnosti nepostradatelným médiem pro přenos [[energie]] a [[teplo|tepla]]. [cite: 26, 28]

To, co je v běžné řeči často označováno jako "pára" (např. viditelný oblak nad hrncem s vařící vodou nebo výfukem [[parní lokomotiva|parní lokomotivy]]), není ve skutečnosti vodní pára, ale [[aerosol]] – drobné kapičky kapalné vody nebo krystalky ledu, které vznikly [[kondenzace|kondenzací]] neviditelné vodní páry při kontaktu s chladnějším vzduchem. [cite: 6, 9, 31]

== ⚛️ Fyzikálně-chemické vlastnosti ==
Vodní pára je voda v plynném skupenství. Její chování se řídí zákony [[termodynamika|termodynamiky]] a [[kinetická teorie látek|kinetické teorie plynů]].

* '''Skupenské přechody:'''
** '''Vypařování:''' Přechod z kapaliny na plyn pod bodem varu.
** '''Var:''' Intenzivní přechod z kapaliny na plyn při dosažení [[teplota varu|bodu varu]], který závisí na okolním [[tlak]]u (při standardním atmosférickém tlaku je to 100 °C).
** '''Sublimace:''' Přímý přechod z pevné látky ([[led]]) na plyn, bez kapalné fáze. [cite: 6, 9]
** '''Kondenzace''' a '''Desublimace:''' Opačné procesy, při kterých se z páry stává kapalina (vznik [[rosa|rosy]], [[oblak|oblaků]]) nebo pevná látka (vznik [[jinovatka|jinovatky]]). [cite: 8]

* '''Hustota:''' Vodní pára je lehčí než suchý [[vzduch]]. [cite: 6] Při standardním tlaku a teplotě 100 °C má hustotu přibližně 0,59 kg/m³, zatímco suchý vzduch při 0 °C má hustotu kolem 1,29 kg/m³. Tato vlastnost přispívá ke [[vztlak]]u a stoupání vlhkého vzduchu v atmosféře.

* '''Fázový diagram:''' Vztah mezi tlakem, teplotou a skupenstvím vody popisuje [[fázový diagram]]. [cite: 11, 21] Důležitými body jsou:
** '''[[Trojný bod]] (273,16 K a 611,7 Pa):''' Jediná kombinace teploty a tlaku, při které mohou led, kapalná voda a vodní pára existovat v [[termodynamická rovnováha|termodynamické rovnováze]]. [cite: 20, 25, 27]
** '''[[Kritický bod]] (647,096 K a 22,064 MPa):''' Nad touto teplotou a tlakem mizí rozdíl mezi kapalnou a plynnou fází a voda existuje ve stavu nazývaném [[superkritická tekutina]]. [cite: 20, 21]

* '''Sytá vs. přehřátá pára:'''
** '''Sytá pára:''' Pára, která je v rovnováze se svou kapalnou fází. Její [[teplota]] a [[tlak]] jsou na sobě závislé - při daném tlaku existuje jen jedna teplota sytosti. [cite: 22, 25]
** '''Přehřátá pára:''' Pára, která má vyšší teplotu než sytá pára při stejném tlaku. Neobsahuje žádné kapičky kapaliny a chová se více jako [[ideální plyn]]. [cite: 22, 25, 32]

== 🌍 Role v atmosféře Země ==
Vodní pára je sice v [[atmosféra Země|atmosféře]] zastoupena v proměnlivém množství (od téměř 0 % v polárních oblastech až po 4 % v tropech), ale její význam je naprosto zásadní. [cite: 8]

* '''Nejvýznamnější skleníkový plyn:''' Vodní pára je zodpovědná za největší podíl přirozeného [[skleníkový efekt|skleníkového efektu]] (udává se 36–70 %). [cite: 1, 2, 4, 6] Molekuly H₂O efektivně pohlcují [[infračervené záření]] vyzařované zemským povrchem a zabraňují jeho úniku do [[vesmír]]u, čímž oteplují planetu. Bez tohoto efektu by průměrná teplota na Zemi byla hluboko pod bodem mrazu, přibližně -18 °C. [cite: 2, 9]

* '''Zpětná vazba v klimatickém systému:''' Množství vodní páry v atmosféře je silně závislé na teplotě. Teplejší vzduch dokáže pojmout více páry. [cite: 1] Pokud se atmosféra oteplí vlivem jiných [[skleníkový plyn|skleníkových plynů]] (jako [[oxid uhličitý]]), zvýší se vypařování, což vede k vyšší koncentraci vodní páry. Ta jako silný skleníkový plyn způsobí další oteplení. Jedná se o silnou pozitivní zpětnou vazbu, která zesiluje původní oteplování. [cite: 1, 2, 7]

* '''Koloběh vody a počasí:''' Vodní pára je ústředním prvkem [[koloběh vody|hydrologického cyklu]]. [cite: 1] Její kondenzací vznikají [[oblak]]y, které mohou odrážet sluneční záření (chladící efekt) i zadržovat teplo (oteplující efekt). [cite: 2, 6, 9] Z oblaků pak vypadávají [[atmosférické srážky|srážky]] ([[déšť]], [[sníh]], [[kroupy]]), které jsou nezbytné pro život na souši. Uvolňování [[latentní teplo|latentního tepla]] při kondenzaci je navíc hlavním motorem atmosférické cirkulace a extrémních jevů počasí, jako jsou [[bouřka|bouřky]] a [[hurikán]]y.

== 🔥 Technické využití ==
Schopnost páry uchovávat a přenášet obrovské množství energie z ní učinila pilíř [[průmyslová revoluce|průmyslové revoluce]] a dodnes je klíčová v mnoha odvětvích. [cite: 26]

* '''Výroba elektrické energie:''' Většina [[elektrická energie|elektrické energie]] na světě se vyrábí pomocí [[parní turbína|parních turbín]]. [cite: 19, 24, 30] V [[tepelná elektrárna|tepelných]], [[jaderná elektrárna|jaderných]] i některých [[solární elektrárna|solárních elektrárnách]] se teplo využívá k výrobě vysokotlaké přehřáté páry, která roztáčí lopatky turbíny spojené s [[elektrický generátor|generátorem]].

* '''Průmyslové procesy:''' Pára se široce využívá pro ohřev, [[sterilizace]] (v [[autokláv]]ech v lékařství a potravinářství), sušení (v papírenském a textilním průmyslu), a jako reaktant v chemických procesech (např. při výrobě [[vodík]]u nebo [[syntézní plyn|syntézního plynu]]). [cite: 28, 29]

* '''Pohon:''' Historicky byl [[parní stroj]] základem pro [[parní lokomotiva|parní lokomotivy]], [[parník]]y a tovární stroje. [cite: 16, 17, 23] Dnes se parní pohon kromě turbín uplatňuje například při startu letadel z [[letadlová loď|letadlových lodí]].

* '''Domácnost a služby:''' Pára se využívá v [[napařovací žehlička|napařovacích žehličkách]], parních čističích, zvlhčovačích vzduchu nebo v gastronomii pro vaření v páře.

== 🔬 Měření a detekce ==
Obsah vodní páry ve vzduchu se popisuje pomocí několika veličin:
* '''[[Absolutní vlhkost]]:''' Udává hmotnost vodní páry v určitém objemu vzduchu (obvykle v g/m³). [cite: 22]
* '''[[Relativní vlhkost]]:''' Vyjadřuje poměr mezi aktuálním množstvím vodní páry ve vzduchu a maximálním množstvím, které by vzduch při dané teplotě mohl pojmout. Udává se v procentech (%). [cite: 13, 22] 100% relativní vlhkost znamená, že vzduch je párou nasycen.
* '''[[Rosný bod]]:''' Teplota, na kterou se musí vzduch ochladit, aby se vodní pára v něm obsažená stala nasycenou (relativní vlhkost dosáhla 100 %). [cite: 14] Pokud teplota klesne pod rosný bod, dochází ke kondenzaci. [cite: 14]
K měření vlhkosti se používají přístroje zvané [[vlhkoměr]]y (hygrometry) a [[psychrometr]]y. [cite: 9]

== 🧑‍🏫 Pro laiky: Neviditelný duch vody ==
Představte si, že [[voda]] je složená z miliard neposedných kuliček ([[molekula|molekul]]). V kapalném stavu, jako ve sklenici, se tyto kuličky drží pohromadě, ale neustále po sobě kloužou. Když vodu zahřejete, dodáte kuličkám energii a ony začnou divoce poskakovat. Některé z těch nejrychlejších získají tolik energie, že "vyskočí" ze sklenice a uletí do vzduchu. Tomuto procesu říkáme vypařování.

Tyto volně poletující, neviditelné kuličky vody ve vzduchu jsou '''vodní pára'''. Je to vlastně [[voda]] v plynném stavu. Je všude kolem nás, i když ji nevidíme.

A co je tedy ten bílý oblak, který vidíme nad vroucím čajem? To není pára samotná. To je výsledek toho, co se stane, když horká a neviditelná vodní pára narazí na chladnější vzduch. Zchladí se a "duchové vody" se opět shluknou dohromady a vytvoří miniaturní, viditelné kapičky vody – v podstatě mikroskopický obláček. Skutečná vodní pára je tedy neviditelný plyn, zatímco to, co vidíme, je její zkondenzovaná, opět zkapalněná forma.

== Zdroje ==
* [https://www.google.com/search?q=co+je+vodn%C3%AD+p%C3%A1ra+a+jej%C3%AD+vlastnosti Co je vodní pára a její vlastnosti - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=vodn%C3%AD+p%C3%A1ra+jako+sklen%C3%ADkov%C3%BD+plyn Vodní pára jako skleníkový plyn - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=vyu%C5%BEit%C3%AD+vodn%C3%AD+p%C3%A1ry+v+pr%C5%AFmyslu+a+energetice Využití vodní páry v průmyslu a energetice - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=f%C3%A1zov%C3%BD+diagram+vody+a+skupenstv%C3%AD Fázový diagram vody a skupenství - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=m%C4%9B%C5%99en%C3%AD+vlhkosti+vzduchu+rosn%C3%BD+bod Měření vlhkosti vzduchu rosný bod - Google Search]
* [https://www.google.com/search?q=historie+vyu%C5%BEit%C3%AD+parn%C3%AD+energie Historie využití parní energie - Google Search]

{{DEFAULTSORT:Vodni para}}
[[Kategorie:Chemie]]
[[Kategorie:Fyzika]]
[[Kategorie:Meteorologie]]
[[Kategorie:Skupenství látek]]
[[Kategorie:Skleníkové plyny]]
[[Kategorie:Vytvořeno FilmedyBot]]