O líquido que evapora de uma superfície tem um efeito de resfriamento. E líquidos diferentes têm esse efeito em graus diferentes. Por exemplo, o álcool isopropílico tem mais efeito de resfriamento evaporativo do que a água. O álcool evapora comparativamente mais rápido do que a água, então os cientistas o classificam como um líquido "volátil". Mas, independentemente do líquido, todos eles seguem o mesmo princípio de resfriamento evaporativo. Em seu estado líquido, a substância - seja água ou álcool - tem um certo conteúdo de calor, que é fundamental para o processo. Também críticas para isso são duas das três fases básicas da matéria: líquido e vapor. (A fase sólida é, obviamente, a terceira.)
TL; DR (muito longo; Não li)
TL; DR
A evaporação causa resfriamento porque o processo requer energia térmica. A energia é retirada pelas moléculas quando elas se convertem de líquido em gás, e isso causa resfriamento na superfície original.
Calor e Evaporação
Quando um líquido evapora, suas moléculas são convertidas da fase líquida para a fase vapor e escapam da superfície. O calor impulsiona esse processo. Para que a molécula deixe a superfície do líquido e escape como um vapor, ela deve levar consigo energia térmica. O calor que leva consigo vem da superfície da qual evaporou. Uma vez que a molécula está levando calor consigo ao sair, isso tem um efeito de resfriamento na superfície deixada para trás. Isso torna mais fácil entender o resfriamento evaporativo.
Evaporação e transpiração humana
Um exemplo de resfriamento por evaporação é o da transpiração humana. Temos poros em nossa pele dos quais a água líquida interna da pele escapa e se transforma em vapor de água no ar. Quando isso acontece, esfria a superfície da pele. Isso acontece quase constantemente em um grau ou outro. Quando somos expostos a um ambiente mais quente do que o confortável para nós, o grau de transpiração ou evaporação aumenta. E segue-se que o efeito de resfriamento aumenta. Quanto mais moléculas de água escaparem da fase líquida da superfície da pele e dos poros, maior será o efeito de resfriamento. Novamente, isso ocorre porque as moléculas líquidas, à medida que escapam e se transformam em vapor, requerem calor e o levam consigo.
Evaporação e Transpiração da Planta
As plantas fazem algo semelhante, por meio de um processo chamado transpiração. As raízes das plantas "bebem" a água do solo e a transportam pelo caule até as folhas. As folhas das plantas têm estruturas chamadas estômatos. Esses são essencialmente poros que você pode considerar comparáveis aos poros de nossa pele.
Função da Transpiração
Uma das principais funções desse processo nas plantas é transportar a água necessária aos tecidos vegetais em outras partes da planta além das raízes. Mas esse efeito de resfriamento evaporativo também beneficia a planta. Isso evita que a planta - que pode muito bem ser exposta à luz direta e intensa do sol - superaquecimento. E isso também explica por que, em um dia quente, se entramos em uma área de floresta, nos sentimos bem mais frios. Parte disso se deve à sombra, mas parte também se deve ao efeito do resfriamento evaporativo das árvores por meio desse processo de transpiração.
O vento aumenta a evaporação
O vento aumenta o efeito do resfriamento evaporativo, e este é um conceito familiar. Qualquer pessoa que já nadou e saiu da água para um ambiente calmo, ao invés de um que venta, pode atestar que sente mais frio com o vento. O vento aumenta a taxa de evaporação da água líquida da superfície da pele e acelera a quantidade que está sendo convertida em vapor.
Fator de resfriamento do vento
Aliás, esse processo também causa o chamado resfriamento pelo vento. Mesmo em condições mais frias, quando estamos do lado de fora e nossa pele está exposta aos elementos, ocorre uma certa quantidade de suor. Quando está ventando, ocorre mais resfriamento evaporativo da pele exposta. Isso explica os fundamentos por trás do chamado fator de sensação térmica.