Пар — это газ, и он прозрачен
Вода может существовать в трёх состояниях: лёд, жидкость и пар. Пар — газообразное состояние воды. Молекулы воды H₂O летают поодиночке и никак не взаимодействуют со светом в видимом диапазоне: газ прозрачен. Именно поэтому воздух вокруг нас насыщен водяным паром и мы его не замечаем.
Что же видно над чайником
Когда горячий пар вырывается из носика и попадает в более холодный воздух кухни, он охлаждается. При охлаждении молекулы воды теряют скорость и начинают «слипаться» — происходит конденсация. Образуются мельчайшие капельки жидкой воды диаметром 1–10 мкм. Эти капельки рассеивают свет по всем направлениям — вот откуда белое облачко, туман. Это то же самое явление, что туман над рекой или облака в небе.
Почему туман выше снова исчезает
Поднимаясь, капельки попадают в ещё более сухой и тёплый воздух вдали от носика чайника. Маленькие капельки быстро испаряются — снова превращаются в прозрачный пар. Поэтому облачко существует только в узкой зоне: сначала пар невидим, потом туман белый, потом снова невидим.
Почему сразу у носика иногда пусто
Прямо у носика горячего чайника можно заметить небольшой прозрачный зазор — там пар ещё не успел охладиться до точки росы и остаётся невидимым газом. Белое облако начинается чуть дальше, где температура уже достаточно упала для конденсации.
Аналогия: дыхание на морозе
Тот же эффект — когда вы дышите на морозе и видите «пар» изо рта. На самом деле это тоже туман: водяной пар выдыхаемого воздуха конденсируется на холоде в мельчайшие капельки. При температуре выше примерно −10 °C облачко быстро испаряется; в сильный мороз оно держится дольше.
