पानी तीन अलग-अलग रूपों में मौजूद है: ठोस (बर्फ), तरल (पानी), या गैस (जल वाष्प)।
वाष्पीकरण और संघनन दो प्रक्रियाएँ हैं जिनके माध्यम से पानी एक अवस्था से दूसरी अवस्था में परिवर्तित होता है। सभी पदार्थ छोटे-छोटे गतिमान कणों से बने होते हैं जिन्हें अणु कहते हैं। वाष्पीकरण और संघनन तब होता है जब ये अणु ऊष्मा के रूप में ऊर्जा प्राप्त करते हैं या खो देते हैं।
उदाहरण के लिए, एक कटोरे में पानी लें और पानी के स्तर को दर्शाने के लिए एक रेखा खींचे। अब इस कटोरी पानी को धूप में रख दें। कुछ देर बाद प्याले में पानी का स्तर देखें। आप देखेंगे कि जल स्तर कम हो गया है। कटोरी से पानी कहाँ जाता है? सूरज की गर्मी के कारण यह वाष्प में बदल गया है। यह वाष्पीकरण है।
इसी तरह जैसे ही एक बर्तन में पानी उबलता है, पानी का स्तर नीचे आ जाता है। ऐसा प्रतीत होता है कि पानी गायब हो गया है, लेकिन यह वास्तव में वायु में वाष्प के रूप में गैस के रूप में चला जाता है।
वाष्पीकरण तब होता है जब किसी तरल को गर्म किया जाता है। गर्मी तरल के अणुओं को अधिक ऊर्जा देती है। यह ऊर्जा अणुओं को तेजी से आगे बढ़ने का कारण बनती है। यदि वे पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं, तो सतह के पास के अणु टूट जाते हैं। ये अणु तरल से बच जाते हैं और गैस के रूप में हवा में प्रवेश करते हैं। पौधों से वाष्पन को वाष्पोत्सर्जन कहते हैं।
वाष्पीकरण में, पानी एक तरल से गैस में बदल जाता है।
संघनन वाष्पीकरण के विपरीत है। इस बारे में सोचें कि जब आप एक गिलास में बर्फ के टुकड़े डालते हैं, तो उसकी बाहरी सतह पर क्या होता है? क्या आपको कांच की बाहरी सतह पर पानी की छोटी-छोटी बूंदें दिखाई देती हैं? हवा में मौजूद जलवाष्प कांच की ठंडी सतह को छूने पर आपस में मिलकर बूंदों का निर्माण करते हैं। इस प्रक्रिया को संघनन कहा जाता है।
संघनन गर्मी के नुकसान के कारण होता है। संघनन तब होता है जब गैस के अणु ठंडे हो जाते हैं। जैसे ही अणु गर्मी खो देते हैं, वे ऊर्जा खो देते हैं। नतीजतन, वे धीमा हो जाते हैं। वे अन्य गैस अणुओं के करीब जाते हैं। अंत में, ये अणु एक तरल बनाने के लिए एक साथ एकत्रित होते हैं।
संघनन में, पानी गैस से तरल में बदल जाता है।
जैसे ही सूरज तालाब, झील, नदी या अन्य जल निकायों में पानी गर्म करता है, पानी जल वाष्प में बदल जाता है और वातावरण में स्थानांतरित हो जाता है। इस प्रक्रिया को वाष्पीकरण कहा जाता है। जब जलवाष्प ऊपरी वायुमंडल में पहुँचते हैं तो वे कम तापमान के कारण संघनित हो जाते हैं, बादल बन जाते हैं, और बारिश, बर्फ और ओलों के रूप में और कभी-कभी ओस और कोहरे के रूप में पृथ्वी पर गिर जाते हैं।
सर्दियों के दौरान जब सुबह का तापमान बहुत कम होता है, तो पानी की बूंदें संघनित हो जाती हैं और कोहरे के रूप में वातावरण में निलंबित हो जाती हैं। रात भर घास पर बनने वाली ओस संघनन का एक और उदाहरण है। भीषण ठंड के दिनों में ये पानी की बूंदें पाले के रूप में नीचे गिरती हैं।
जल चक्र में वाष्पीकरण और संघनन के माध्यम से पानी को लगातार पुनर्नवीनीकरण किया जा रहा है। इस तरह प्रकृति पृथ्वी पर पौधों, जानवरों और मनुष्यों के जीवन का समर्थन करने के लिए पूरे देश में पानी वितरित करती है।