An einem heißen Sommertag ist ein kaltes Getränk eine absolute Verführung! Während Sie es genießen, werden Sie vielleicht bemerken, dass auf der Oberfläche der aus dem Kühlschrank entnommenen Flasche innerhalb kurzer Zeit viele Wassertropfen erscheinen. Ist das Getränk durch die Flasche ausgelaufen? Natürlich nicht! Um zu verstehen, warum dies geschieht, müssen wir mit der Luft beginnen, die wir ständig atmen. Luft besteht aus einem Gemisch aus 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und 1 % Edelgase und Verunreinigungen. Aufgrund der Verdunstung von Wasser aus Flüssen, Seen und Ozeanen in der Natur oder der Atmung von Pflanzen und Tieren enthält die Luft in unserer Umgebung auch Wasserdampf. Diese luftfeuchte Luft wird als „feuchte Luft“ bezeichnet. Je mehr Wasserdampf in der feuchten Luft enthalten ist, desto stärker ist das Gefühl der Feuchtigkeit; manchmal beschreiben wir die feuchte Luft sogar mit dem Ausdruck „Man kann Wasser aus der Luft auswringen“.
Bei atmosphärischem Druck ist die Fähigkeit der Luft, Wasserdampf zu „absorbieren“, nicht unbegrenzt, und es gibt einen maximalen Feuchtigkeitsgehalt, bei dem die Luft als gesättigte Luft bezeichnet wird. Der Druck und die Temperatur des Wasserdampfes bei diesem Zustand werden als Sättigungsdruck und Sättigungstemperatur (die Sättigungstemperatur ist der Siedepunkt des Wassers bei Sättigungsdruck) bezeichnet. Wenn die Menge an Wasserdampf in der Luft diesen maximalen Wert überschreitet, wird der Druck des Wasserdampfes größer als der Sättigungsdruck, und es kommt zu einer Phasenübergang zwischen Gas und Flüssigkeit, d. h. der überschüssige Wasserdampf muss als Wassertropfen ausfallen, ohne dass man ihn „auswringen“ muss.
Die Feuchtigkeit der gesättigten Luft hängt eng mit der Umgebungstemperatur zusammen. Je niedriger die Umgebungstemperatur ist, desto geringer ist der Sättigungsdruck des Wasserdampfes, und desto weniger Wasserdampf kann die feuchte Luft „absorbieren“. Bei einer Umgebungstemperatur von 34 °C beträgt die Feuchtigkeit der gesättigten Luft 34,94 g/kg. Wenn der Wasserdampfgehalt 34,00 g/kg beträgt und noch nicht gesättigt ist, wird bei einer Temperaturänderung auf 30 °C, bei der der maximale Wert nur 27,52 g/kg beträgt, 6,48 g/kg Wasserdampf als Wassertropfen ausfallen und aus der feuchten Luft extrahiert werden, d. h. es kommt zu „Taubildung“. Im Sommer ist die Oberflächentemperatur der aus dem Kühlschrank entnommenen Flasche weitaus niedriger als die Umgebungstemperatur, und es findet ein Wärmeaustausch zwischen der Flaschenoberfläche und der Umgebungsluft statt, wodurch die Temperatur der Luft um die Flasche allmählich sinkt und je näher an der Flaschenwand, desto niedriger die Temperatur. Dadurch wird die feuchte Luft durch Abkühlung allmählich gesättigt, und es kommt zum Taubildung auf der Flaschenwand, wo kleine Wassertropfen entstehen und an der Außenwand der Flasche haften. Wenn eine bereits mit Eis gefüllte Flasche im Innenraum aufbewahrt wird, bildet sich bald eine Schicht von Frost auf der Flaschenwand. Dies ist auf den Wärmeaustausch zwischen dem Eis in der Flasche und den an der Außenwand haftenden kleinen Wassertropfen zurückzuführen, wodurch die Wassertropfen selbst eine Temperatur von unter 0 °C erreichen und zu Eis werden.