Kako isparavanje uzrokuje hlađenje?

Tekućina koja isparava s površine ima učinak hlađenja. I različite tekućine imaju ovaj učinak u različitom stupnju. Na primjer, alkohol za trljanje ima više isparavajuće hlađenje nego voda. Alkohol isparava relativno brže od vode, pa ga znanstvenici klasificiraju kao "hlapljivu" tekućinu. No, bez obzira na tekućinu, svi slijede isti princip hlađenja isparavanjem. U tekućem stanju, tvar - bilo voda ili alkohol - ima određeni sadržaj topline, koji je presudan u procesu. Također su ključne za to dvije od tri osnovne faze tvari: tekućina i para. (Čvrsta faza je, naravno, treća.)

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

TL; DR

Isparavanje uzrokuje hlađenje jer postupak zahtijeva toplinsku energiju. Molekule oduzimaju energiju kada se pretvore iz tekućine u plin, a to uzrokuje hlađenje na izvornoj površini.

Kad tekućina ispari, njene molekule prelaze iz tekuće u parnu fazu i izlaze s površine. Toplina pokreće ovaj proces. Da bi molekula napustila površinu tekućine i pobjegla kao para, sa sobom mora ponijeti toplinsku energiju. Toplina koju sa sobom uzima dolazi s površine s koje je isparila. Budući da molekula sa sobom uzima toplinu dok odlazi, to ima učinak hlađenja na zaostalu površinu. To olakšava razumijevanje hlađenja isparavanjem.

Primjer isparavanja hlađenja je ljudskog znojenja. U koži imamo pore iz kojih tekuća voda unutar naše kože izlazi i pretvara se u vodenu paru u zraku. Kako se to događa, hladi površinu naše kože. To se događa gotovo stalno u jednom ili drugom stupnju. Kada smo izloženi okolišu koji je vrući od onoga što je za nas ugodno, stupanj znojenja ili isparavanja raste. Iz toga slijedi da se učinak hlađenja povećava. Što više molekula vode istječe iz tekuće faze s površine kože i iz pora, to je veći učinak hlađenja. Opet, to je zato što molekule tekućine, dok izlaze i postaju pare, zahtijevaju toplinu i uzimaju je sa sobom.

Biljke čine nešto slično, postupkom koji se naziva transpiracija. Korijeni biljaka "piju" vodu iz tla i prenose je kroz stabljiku do lišća. Listovi biljaka imaju građe zvane stomati. To su u osnovi pore za koje možete smatrati da su usporedive s porama u našoj koži.

Jedna od glavnih funkcija ovog procesa u biljkama je transport vode koja je potrebna biljnim tkivima u drugim dijelovima biljke, osim u korijenju. Ali ovaj isparavajući učinak hlađenja također koristi biljci. To sprečava biljku - koja bi mogla biti vrlo izložena izravnoj, intenzivnoj sunčevoj svjetlosti - od pregrijavanja. A to također objašnjava zašto se po vrućem danu, ako uđemo u pošumljeno područje, osjećamo znatno hladnije. Dio je zbog sjene, ali dio i zbog isparavajućeg hlađenja s drveća kroz ovaj proces transpiracije.

Vjetar pojačava učinak hlađenja isparavanjem, a to je poznati pojam. Svatko tko je ikad plivao i izašao iz vode u mirno okruženje, u odnosu na onu koja je vjetrovita, može potvrditi da mu je hladnije na vjetru. Vjetar povećava brzinu isparavanja tekuće vode s površine naše kože i ubrzava količinu koja se pretvara u paru.

Inače, ovaj postupak također uzrokuje takozvanu hladnoću vjetra. Čak i u hladnijim uvjetima, kada smo vani i naša je koža izložena elementima, dogodi se određena količina znoja. Kad je vjetrovito, dolazi do hlapljenja s otvorene kože. To objašnjava osnove iza takozvanog faktora hladnoće vjetra.