Vätska som avdunstar från en yta har en kylande effekt. Och olika vätskor har denna effekt i olika grad. Till exempel har gnuggalkohol mer avdunstande kyleffekt än vatten. Alkohol avdunstar relativt snabbare än vatten, så forskare klassificerar det som en "flyktig" vätska. Men oavsett vätska följer de alla samma princip för avdunstningskylning. I flytande tillstånd har ämnet - oavsett om det är vatten eller alkohol - ett visst värmeinnehåll, vilket är centralt i processen. Också avgörande för detta är två av de tre grundläggande faserna av materia: vätska och ånga. (Den fasta fasen är naturligtvis den tredje.)
TL; DR (för lång; Läste inte)
TL; DR
Avdunstning orsakar kylning eftersom processen kräver värmeenergi. Energin tas bort av molekylerna när de omvandlas från vätska till gas, och detta orsakar kylning på den ursprungliga ytan.
Värme och avdunstning
När en vätska avdunstar omvandlas dess molekyler från vätskefasen till ångfasen och flyr från ytan. Värme driver denna process. För att molekylen ska lämna den flytande ytan och fly som en ånga måste den ta värmeenergi med sig. Värmen som den tar med sig kommer från ytan från vilken den avdunstade. Eftersom molekylen tar värme med sig när den lämnar har detta en kylande effekt på den yta som finns kvar. Detta gör det lätt att förstå avdunstningskylning.
Avdunstning och människospiration
Ett exempel på förångad kylning är mänsklig svettning. Vi har porer i huden, från vilka flytande vatten inuti huden tränger ut och omvandlas till vattenånga i luften. När detta händer kyler det ner vår hudyta. Detta händer nästan konstant i en eller annan grad. När vi utsätts för en miljö som är varmare än vad som är bekvämt för oss ökar graden av svett eller avdunstning. Och det följer att kylningseffekten ökar. Ju fler vattenmolekyler som flyr från vätskefasen från vår hudyta och från våra porer, desto mer kylningseffekt finns det. Återigen beror detta på att de flytande molekylerna, när de flyr ut och blir ånga, kräver värme och de tar den med sig.
Avdunstning och växttranspiration
Växter gör något liknande genom en process som kallas transpiration. Växtrötter "dricker" vatten från jorden och transporterar det upp genom stammen till bladen. Växtblad har strukturer som kallas stomata. Dessa är i huvudsak porer som du kan tänka på som jämförbara med porerna i vår hud.
Transpirationens funktion
En av huvudfunktionerna för denna process i växter är att transportera vatten som behövs av vävnadsvävnader i andra delar av växten förutom rötterna. Men denna evaporativa kylningseffekt gynnar också växten. Detta hindrar växten - som mycket väl kan utsättas för direkt, intensivt solljus - från överhettning. Och detta förklarar också varför vi, när vi går in i ett skogsområde, känns betydligt kallare. En del av det beror på skuggan, men en del beror också på den evaporativa kylningseffekten från träden genom denna transpirationsprocess.
Vind ökar avdunstningen
Vind ökar effekten av förångningskylning, och detta är ett välbekant koncept. Den som någonsin har simmat och har kommit ut ur vattnet i en lugn miljö, kontra en som blåsar, kan intyga att det känns kallare i vinden. Vinden ökar avdunstningshastigheten för det flytande vattnet från vår hudyta och accelererar mängden som omvandlas till ånga.
Wind-Chill Factor
Förresten orsakar denna process också så kallad vindkylning. Även under kallare förhållanden, när vi är ute och vår hud utsätts för elementen, uppstår en viss svettning. När det blåsar sker mer förångande kylning från exponerad hud. Detta förklarar grunderna bakom den så kallade vindkylningsfaktorn.