冷凝

凝结（英语：condensation），或称凝析，是气体遇冷而变成液体，如水蒸气遇冷变成水。温度越低，凝结速度越快。在水循环中常提到凝结。像空气中的水蒸气接触到其他固体、液体表面，或是接触到云凝结核，因而形成液体，即为凝结。若气体遇冷后直接变成固体，则称为凝华。凝结也是化工生产中常见的程序，以成本低的水或空气作冷凝的介质，使其他物质的温度降低。经过冷凝操作后，水或空气温度会升高，如果直接排放会造成热污染。凝结和蒸发是作用相反的两个单元操作，蒸馏是蒸发和凝结的联合操作。凝结的开始是由于气相物质中形成了团簇结构（例如云中水滴或雪花的形成），或是气态物质接触到固态或是液态的表面。以下是气态/固态或是气态/液态的表面会出现的一些可逆性现象。凝结常出现在蒸气冷却或是加压到其饱和点（若是水蒸气，即为露点），气态的分子密度达到其上限。冷却或加压蒸气，再收集凝结后液体的设备称之为冷凝器。气象学中会量测在不同大气压力及温度下，水蒸气凝结成水的速率。凝结是蒸馏中很重要的一部分，蒸馏在实验以及化工应用中都很重要。凝结是会自然发生的现象，因此人们也可以用凝结来产生大量的水，供应人们所需。许多建筑物兴建的目的就是为了让水蒸气凝结，再收集水分，例如通风井以及集雾器（英语：fog fence）。有些地区有沙漠化的情形，可以用此系统可以维持这些地区的水分，此方式保持水分的效果很好，因此有些组织教育在沙漠化地区的居民用此方式来储水，以克服水源不足的问题。凝结也是在云室中追踪粒子的关键过程。在云室中，因为入射粒子产生的离子即为凝结核，气体会在附近凝结，形成产生类似飞机云的效果。凝结也是许多工业程序中的关键步骤，例如发电，海水淡化、热管理、冷冻及空调等程序。许多生物是靠凝结而来的水作为水分的来源，例如澳洲的棘蜥（英语：thorny devil）、纳米比亚海岸的拟步行虫，以及美国西岸的加州红木。建筑物内的水汽凝结会导致建筑物内的湿气、霉菌相关健康问题（英语：mold health issues）、木材干腐（英语：Dry rot）或腐蚀、水泥和砖石墙壁受损，以及因为热传导的增加造成空调电费的增加，是不希望看到的现象。为了避免这些问题，需要降低室内的湿度，或是改善室内的通风。有许多可行的方式，例如开窗户、打开通风扇、使用除湿机、在室外烘干衣服、在烹调时覆盖锅碗瓢盆等。装设空调系统或是通风系统有助于将室内的湿气排出，也让建筑物内的空气可以流通。若提高温度，空气中可以容纳的水蒸气量就会增加，不过若温暖潮湿的空气碰到冷的表面就会凝结，空气温度降低，其中可保持的水蒸气量也会降低，这是室内常用的凝结来源，因此此一作法有其风险。内部结构凝结可能是因为热桥（英语：thermal bridge）效应、缺乏隔热、防潮（英语：damp proofing）、隔热玻璃（英语：insulated glazing），或是类似设备的效果不足。