Hvordan forårsager fordampning køling?

Væske, der fordamper fra en overflade, har en afkølende virkning. Og forskellige væsker har denne virkning i forskellige grader. For eksempel har gnidning af alkohol mere af en fordampende køleeffekt end vand. Alkohol fordamper relativt hurtigere end vand, så forskere klassificerer det som en "flygtig" væske. Men uanset væsken følger de alle det samme princip om fordampningskøling. I sin flydende tilstand har stoffet - hvad enten vand eller alkohol - et bestemt varmeindhold, hvilket er centralt i processen. Også kritisk for dette er to af de tre grundlæggende faser af stof: væske og damp. (Den faste fase er naturligvis den tredje.)

TL; DR (for lang; læste ikke)

TL; DR

Fordampning
forårsager afkøling, fordi processen kræver varmeenergi. Energien tages væk af molekylerne, når de omdannes fra væske til gas, og dette medfører afkøling på den oprindelige overflade.


Varme og fordampning

Når en væske fordamper, omdannes dens molekyler fra væskefasen til dampfasen og slipper ud fra overfladen. Varme driver denne proces. For at molekylet skal forlade væskeoverfladen og undslippe som en damp, skal det tage varmeenergi med sig. Varmen, den tager med, kommer fra overfladen, hvorfra den fordampede. Da molekylet tager varme med det, når det forlader, har dette en afkølende virkning på den efterladte overflade. Dette gør det nemt at forstå fordampningskøling.
Fordampning og human sved

Et eksempel på fordampet afkøling er menneskets sved. Vi har porer i vores hud, hvorfra flydende vand inde i vores hud slipper ud og omdannes til vanddamp i luften. Når dette sker, køler det ned på vores hudoverflade. Dette sker næsten konstant i en eller anden grad. Når vi udsættes for et miljø, der er varmere end hvad der er behageligt for os, stiger graden af sved eller fordampning. Og det følger, at køleeffekten øges. Jo flere vandmolekyler der slipper ud fra flydende fase fra vores hudoverflade og fra vores porer, jo mere køling er der. Igen skyldes det, at de flydende molekyler, når de slipper ud og bliver damp, kræver varme og de tager den med sig.
Fordampning og plantetranspiration -

Planter gør noget lignende gennem en proces, der kaldes transpiration. Planterødder "drikker" vand fra jorden og transporterer det op gennem stilken til bladene. Plante blade har strukturer kaldet stomata. Dette er i det væsentlige porer, som du kan tænke på, som sammenlignelige med porerne i vores hud.
Funktion af transpiration -

En af hovedfunktionerne i denne proces i planter er at transportere vand, der kræves af plantevæv i andre dele af planten udover rødderne. Men denne fordampende køleeffekt er også en fordel for anlægget. Dette forhindrer, at planten - som meget vel kan udsættes for direkte, intens sollys - overophedes. Og dette forklarer også, hvorfor vi på en varm dag, hvis vi kommer ind i et skovområde, føles betydeligt køligere. En del af dette skyldes skyggen, men en del skyldes også den fordampende afkølende effekt fra træerne gennem denne transpirationsproces.
Vind øger fordampning

Vind øger effekten af fordampningskøling, og dette er et velkendt koncept. Enhver, der nogensinde har svømmet og er kommet ud af vandet i et roligt miljø, mod et, der er blæsende, kan attestere at det føles koldere i vinden. Vinden øger fordampningshastigheden for det flydende vand fra vores hudoverflade og fremskynder den mængde, der omdannes til damp.
Wind-Chill Factor

I øvrigt forårsager denne proces også såkaldt vindafkøling. Selv under koldere forhold, når vi er ude og vores hud udsættes for elementerne, forekommer en vis sved. Når det er blæsende, sker der mere fordampende afkøling fra udsat hud. Dette forklarer det grundlæggende bag den såkaldte vindafkølingsfaktor.