Kvapalina vyparujúca sa z povrchu má chladiaci účinok. A rôzne kvapaliny majú tento účinok v rôznej miere. Napríklad trenie alkoholu má skôr odparovací chladiaci účinok ako voda. Alkohol sa vyparuje porovnateľne rýchlejšie ako voda, preto ho vedci klasifikujú ako „prchavú“ tekutinu. Ale bez ohľadu na kvapalinu sa všetky riadia rovnakým princípom odparovacieho chladenia. V tekutom stave má látka - či už voda alebo alkohol - určitý tepelný obsah, ktorý je pre tento proces ústredný. Kritické pre to sú tiež dve z troch základných fáz hmoty: kvapalina a para. (Tuhá fáza je samozrejme tretia.)
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
TL; DR
Odparovanie spôsobuje ochladenie, pretože proces vyžaduje tepelnú energiu. Energia je odoberaná molekulami pri ich premene z kvapaliny na plyn, čo spôsobuje ochladenie na pôvodnom povrchu.
Teplo a odparovanie
Keď sa kvapalina odparí, jej molekuly sa premieňajú z kvapalnej fázy na parnú a unikajú z povrchu. Teplo vedie tento proces. Aby mohla molekula opustiť povrch kvapaliny a uniknúť ako para, musí so sebou brať tepelnú energiu. Teplo, ktoré so sebou berie, pochádza z povrchu, z ktorého sa odparilo. Pretože molekula pri odchode berie so sebou teplo, má to na zanechaný povrch chladivý efekt. Takto je ľahké pochopiť odparovacie chladenie.
Odparovanie a ľudské potenie
Príkladom odpareného chladenia je ľudské potenie. V pokožke máme póry, z ktorých uniká kvapalná voda do pokožky a premieňa sa na vodnú paru vo vzduchu. Keď sa to stane, ochladí náš povrch pokožky. To sa deje takmer neustále do jedného alebo druhého stupňa. Keď sme vystavení prostrediu, ktoré je teplejšie ako to, ktoré je pre nás pohodlné, zvyšuje sa stupeň potenia alebo odparovania. A z toho vyplýva, že chladiaci účinok sa zvyšuje. Čím viac molekúl vody uniká z kvapalnej fázy z povrchu našej pokožky a z našich pórov, tým viac ochladzuje. Opäť je to preto, že kvapalné molekuly, keď unikajú a stávajú sa z nich para, vyžadujú teplo a berú si ho so sebou.
Odparovanie a transpirácia rastlín
Rastliny robia niečo podobné procesom nazývaným transpirácia. Korene rastlín „pijú“ vodu z pôdy a transportujú ju hore cez stonku k listom. Listy rastlín majú štruktúry nazývané prieduchy. Jedná sa v podstate o póry, o ktorých si môžete myslieť, že sú porovnateľné s pórmi v našej pokožke.
Funkcia transpirácie
Jednou z hlavných funkcií tohto procesu v rastlinách je transport vody potrebnej pre rastlinné pletivá v iných častiach rastliny okrem koreňov. Ale tento efekt odparovacieho chladenia prospieva aj rastline. Toto zabráni prehriatiu rastliny - ktorá by mohla byť veľmi dobre vystavená priamemu a intenzívnemu slnečnému žiareniu. A to tiež vysvetľuje, prečo sa v horúcom dni, keď vstúpime do zalesnenej oblasti, cítime podstatne chladnejšie. Časť z toho je dôsledkom tieňa, časť je však tiež dôsledkom odparovacieho ochladzovacieho účinku stromov týmto procesom transpirácie.
Vietor zvyšuje odparovanie
Vietor zvyšuje účinok odparovacieho chladenia, čo je známy koncept. Ktokoľvek, kto niekedy plával a vyšiel z vody do pokojného prostredia, v porovnaní s veterným, môže dosvedčiť, že je vo vetre chladnejšie. Vietor zvyšuje rýchlosť odparovania kvapalnej vody z povrchu našej pokožky a urýchľuje množstvo, ktoré sa mení na paru.
Faktor veterného mrazu
Mimochodom, tento proces spôsobuje aj takzvaný veterný chlad. Aj v chladnejších podmienkach, keď sme vonku a naša pokožka je vystavená pôsobeniu živlov, dochádza k určitému poteniu. Ak je veterno, od exponovanej pokožky dochádza k väčšiemu odparovaniu. To vysvetľuje základné princípy takzvaného faktora ochladenia vetrom.