Если подышать на оконное стекло, то оно запотевает и становится непрозрачным. Почему?

Чтобы понять причину запотевания стекла при дыхании, нужно обратиться к физическим принципам, связанным с процессами конденсации и состоянием водяного пара в воздухе.

1. Состав воздуха и водяной пар
   Воздух, которым мы дышим, состоит из смеси газов, таких как азот (около 78%), кислород (около 21%), углекислый газ (около 0,04%), а также водяного пара. Водяной пар — это вода в газообразной форме, которая всегда присутствует в воздухе, но её количество зависит от температуры и влажности окружающей среды.

2. Выдыхание водяного пара
   Когда человек выдыхает, из лёгких выходит влажный воздух, содержащий водяной пар. Этот пар образуется в организме человека, где температура тела составляет около 36,6 °C. Таким образом, воздух, который мы выдыхаем, обычно тёплый и насыщен влагой.

3. Температура стекла и конденсация
   Оконное стекло, особенно в холодное время года, имеет значительно более низкую температуру, чем воздух, который мы выдыхаем. Если температура стекла ниже так называемой точки росы (температуры, при которой водяной пар начинает конденсироваться в жидкую воду), водяной пар из выдыхаемого воздуха начинает превращаться в мельчайшие капли воды, которые оседают на поверхности стекла.

4. Физический процесс конденсации
   Конденсация — это процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое. Она происходит, когда водяной пар охлаждается до температуры ниже точки росы, и его молекулы начинают слипаться, образуя капли воды. На стекле эти капли воды могут быть настолько малы, что формируют тонкий слой, который рассеивает свет, проходящий через стекло, и оно становится матовым или непрозрачным.

5. Влияние микрокапель на прозрачность
   Прозрачность стекла зависит от того, как свет проходит через него. В случае запотевания свет начинает многократно отражаться и преломляться на поверхности микрокапель воды. Это вызывает рассеивание света, из−за чего стекло визуально кажется непрозрачным или мутным.

6. Факторы, влияющие на интенсивность запотевания
   Запотевание стекла зависит от нескольких факторов:

   • Температура стекла: Чем холоднее стекло, тем больше вероятность конденсации.
   • Влажность выдыхаемого воздуха: Если окружающий воздух сухой, конденсация может быть менее заметной.
   • Скорость выдыхания: При сильном выдохе выделяется больше водяного пара, что увеличивает вероятность запотевания.

Таким образом, запотевание стекла возникает в результате взаимодействия теплого, влажного воздуха, выдыхаемого человеком, с холодной поверхностью стекла, что приводит к конденсации водяного пара и образованию капель воды.