Væske som fordamper fra en overflate har en avkjølende effekt. Og forskjellige væsker har denne effekten i ulik grad. For eksempel har rubbing alkohol mer av en fordampende kjøleeffekt enn vann. Alkohol fordamper relativt raskere enn vann, så forskere klassifiserer det som en "flyktig" væske. Men uansett væske, følger de alle det samme prinsippet om fordampningskjøling. I flytende tilstand har stoffet - enten det er vann eller alkohol - et bestemt varmeinnhold, som er sentralt i prosessen. Også avgjørende for dette er to av de tre grunnleggende fasene av materie: væske og damp. (Den solide fasen er selvfølgelig den tredje.)
TL; DR (for lang; Leste ikke)
TL; DR
Fordampning forårsaker kjøling fordi prosessen krever varmeenergi. Energien tas bort av molekylene når de konverterer fra væske til gass, og dette forårsaker kjøling på den opprinnelige overflaten.
Varme og fordampning
Når en væske fordamper, omdannes molekylene fra væskefasen til dampfasen og rømmer fra overflaten. Varme driver denne prosessen. For at molekylet skal forlate væskeoverflaten og rømme som en damp, må den ta med seg varmeenergi. Varmen den tar med seg kommer fra overflaten den fordampet fra. Siden molekylet tar varme med seg når det går, har dette en avkjølende effekt på overflaten som er igjen. Dette gjør det enkelt å forstå fordampningskjøling.
Fordampning og menneskelig sverd
Et eksempel på fordampet kjøling er menneskelig svette. Vi har porene i huden vår som flytende vann internt i huden vår renner ut og konverterer til vanndamp i luften. Når dette skjer, kjøler det ned hudoverflaten vår. Dette skjer nesten konstant i en eller annen grad. Når vi blir utsatt for et miljø som er varmere enn det som er behagelig for oss, øker graden av svette eller fordampning. Og det følger at kjøleeffekten øker. Jo flere vannmolekyler som rømmer fra væskefasen fra hudoverflaten og fra porene, desto mer kjøleeffekt er det. Igjen, dette er fordi væskemolekylene, når de slipper ut og blir damp, krever varme og de tar det med seg.
Fordampning og plantetranspirasjon
Planter gjør noe lignende gjennom en prosess som kalles transpirasjon. Planterøtter "drikker" vann fra jorden og transporterer det opp gjennom stammen til bladene. Planteblader har strukturer som kalles stomata. Dette er i hovedsak porene som du kan tenke på som sammenlignbare med porene i huden vår.
Transpirasjonsfunksjon
En av hovedfunksjonene til denne prosessen i planter er å transportere vann som trengs av plantevev i andre deler av planten i tillegg til røttene. Men denne fordampende kjøleeffekten gagner også anlegget. Dette holder planten - som veldig godt kan bli utsatt for direkte, intenst sollys - fra å bli overopphetet. Og dette forklarer også hvorfor vi på en varm dag føler oss betydelig kjøligere hvis vi går inn i et skogkledd område. En del av det skyldes skyggen, men en del skyldes også den fordampende kjøleeffekten fra trærne gjennom denne transpirasjonsprosessen.
Vind øker fordampningen
Vind øker effekten av fordampningskjøling, og dette er et kjent konsept. Alle som noen gang har svømmet og har kommet ut av vannet i et rolig miljø, mot et som er vind, kan bevitne at det føles kaldere i vinden. Vinden øker fordampningshastigheten til det flytende vannet fra hudoverflaten og akselererer mengden som omdannes til damp.
Wind-Chill Factor
Forøvrig forårsaker denne prosessen også såkalt vindkjøling. Selv under kaldere forhold, når vi er ute og huden vår blir utsatt for elementene, oppstår det en viss svette. Når det blåser, skjer mer fordampningskjøling fra utsatt hud. Dette forklarer det grunnleggende bak den såkalte wind-chill-faktoren.