¿Por qué sale vapor cuando me ducho con agua caliente?

El agua y otros líquidos tienen una presión de vapor parcial , incluso a temperaturas muy por debajo de su punto de ebullición. En el punto de ebullición, la presión de vapor se vuelve igual a la presión atmosférica y la evaporación se manifiesta como burbujas de vapor que dejan la mayor parte del líquido, un fenómeno conocido como ebullición .

Incluso a temperatura ambiente, un platillo de agua se evaporará, con el tiempo, debido a la presión de vapor relativamente baja a esa temperatura. Agua de la ducha, digamos más o menos a las$50\:\mathrm{C}$, ya tiene una presión de vapor mucho más alta, por lo que la ducha genera bastante vapor de agua, que luego se condensa en el aire circundante más frío, formando una niebla blanca.

Incluso debajo$0\:\mathrm{C}$el agua tiene una presión de vapor limitada: véase el proceso de liofilización explotado industrialmente .

Verá que el agua se condensa en nubes de "vapor" siempre que la humedad relativa del vapor supere el 100 % (y exista la posibilidad de nucleación).

Así que para ver vapor en tu ducha necesitas dos cosas:

1. Un área donde se puede crear vapor de agua con una alta presión de vapor.
2. Un área más fría donde este vapor de agua se encuentra excediendo la presión de vapor saturado del agua.

Hay una curva de presión de vapor saturado en función de la temperatura. Di los detalles de esta curva en esta respuesta anterior a partir de la cual reproduzco el gráfico:

Como puede ver, a 40 grados C (caliente, pero no hirviendo) la presión de vapor saturado es de aproximadamente 7 kPa; a 20 grados C (la temperatura del aire cerca de la ducha) es de solo 2,3 kPa. Esto significa que una vez que el vapor emitido por el agua caliente de la ducha llegue al aire más frío, se sobresaturará y tendrá que condensarse. Las gotas de agua condensada dispersan la luz, lo que da la apariencia de nubes de vapor.