Если водяной пар охлаждается, он претерпевает процесс конденсации. Конденсация — это физический процесс, при котором газообразное состояние вещества переходит в жидкое состояние. В процессе охлаждения молекулы водяного пара теряют кинетическую энергию, что приводит к уменьшению их скорости и увеличению взаимного притяжения между ними.
Когда температура пара достигает точки росы (температура, при которой давление насыщенного пара равно давлению пара в воздухе), молекулы воды начинают агрегироваться, образуя капельки воды. Это может происходить в природе, например, когда теплый воздух с водяным паром поднимается вверх, охлаждается и образует облака, а затем выпадает в виде осадков (дождь, снег или град).
В промышленных или лабораторных условиях охлаждение водяного пара используется в конденсационных котлах, системах отопления и охлаждения, в химических процессах и при дистилляции, где конденсат собирается и используется для различных целей.
Также, если температура охлаждения очень низкая, водяной пар может перейти не только в жидкое состояние, но и в твердое (образование льда или инея), что происходит через процесс десублимации (переход непосредственно из газообразного состояния в твердое). Это часто можно наблюдать в природе при образовании инея на растениях в холодные утра.