El líquido que se evapora de una superficie tiene un efecto de enfriamiento. Y diferentes líquidos tienen este efecto en diferentes grados. Por ejemplo, el alcohol isopropílico tiene más efecto de enfriamiento por evaporación que el agua. El alcohol se evapora comparativamente más rápido que el agua, por lo que los científicos lo clasifican como un líquido "volátil". Pero independientemente del líquido, todos siguen el mismo principio de enfriamiento evaporativo. En su estado líquido, la sustancia, ya sea agua o alcohol, tiene un cierto contenido de calor, que es fundamental para el proceso. También son fundamentales para esto dos de las tres fases básicas de la materia: líquido y vapor. (La fase sólida es, por supuesto, la tercera).
TL; DR (demasiado largo; No leí)
TL; DR
La evaporación causa enfriamiento porque el proceso requiere energía térmica. Las moléculas se llevan la energía cuando se convierten de líquido en gas, y esto provoca el enfriamiento de la superficie original.
Calor y evaporación
Cuando un líquido se evapora, sus moléculas se convierten de la fase líquida a la fase de vapor y escapan de la superficie. El calor impulsa este proceso. Para que la molécula salga de la superficie del líquido y escape como vapor, debe llevar consigo energía térmica. El calor que lleva consigo proviene de la superficie de la que se evaporó. Dado que la molécula se calienta con ella cuando se va, esto tiene un efecto de enfriamiento en la superficie que queda. Esto facilita la comprensión del enfriamiento evaporativo.
Evaporación y transpiración humana
Un ejemplo de enfriamiento evaporado es el de la transpiración humana. Tenemos poros en nuestra piel de los cuales el agua líquida interna de nuestra piel se escapa y se convierte en vapor de agua en el aire. Mientras esto sucede, enfría la superficie de nuestra piel. Esto sucede casi constantemente en un grado u otro. Cuando estamos expuestos a un ambiente más caluroso de lo que nos resulta cómodo, aumenta el grado de transpiración o evaporación. Y se deduce que aumenta el efecto de enfriamiento. Cuantas más moléculas de agua se escapen de la fase líquida de la superficie de nuestra piel y de nuestros poros, más efecto refrescante hay. Nuevamente, esto se debe a que las moléculas líquidas, a medida que escapan y se convierten en vapor, requieren calor y lo llevan consigo.
Evaporación y transpiración de la planta
Las plantas hacen algo similar a través de un proceso llamado transpiración. Las raíces de las plantas "beben" el agua del suelo y la transportan a través del tallo hasta las hojas. Las hojas de las plantas tienen estructuras llamadas estomas. Estos son esencialmente poros que puede considerar comparables a los poros de nuestra piel.
Función de la transpiración
Una de las principales funciones de este proceso en las plantas es transportar el agua que necesitan los tejidos vegetales en otras partes de la planta además de las raíces. Pero este efecto de enfriamiento evaporativo también beneficia a la planta. Esto evita que la planta, que muy bien podría estar expuesta a la luz solar directa e intensa, se sobrecaliente. Y esto también explica por qué, en un día caluroso, si entramos en una zona boscosa, nos sentimos considerablemente más frescos. Parte de eso se debe a la sombra, pero parte también se debe al efecto de enfriamiento evaporativo de los árboles a través de este proceso de transpiración.
El viento aumenta la evaporación
El viento aumenta el efecto del enfriamiento por evaporación, y este es un concepto familiar. Cualquiera que haya estado nadando alguna vez y haya salido del agua a un ambiente tranquilo, en lugar de uno con viento, puede dar fe de que se siente más frío con el viento. El viento aumenta la tasa de evaporación del agua líquida de la superficie de nuestra piel y acelera la cantidad que se convierte en vapor.
Factor de enfriamiento por viento
Por cierto, este proceso también provoca el llamado enfriamiento por viento. Incluso en condiciones más frías, cuando estamos al aire libre y nuestra piel está expuesta a los elementos, se produce una cierta cantidad de transpiración. Cuando hace viento, se produce un mayor enfriamiento por evaporación de la piel expuesta. Esto explica los conceptos básicos detrás del llamado factor de sensación térmica.