science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe veroorzaakt verdamping afkoeling?

Verdamping van een oppervlak heeft een koelend effect. En verschillende vloeistoffen hebben dit effect in verschillende mate. Ontsmettingsalcohol heeft bijvoorbeeld meer een verdampend koeleffect dan water. Alcohol verdampt relatief sneller dan water, dus wetenschappers classificeren het als een "vluchtige" vloeistof. Maar ongeacht de vloeistof, ze volgen allemaal hetzelfde principe van verdampingskoeling. In vloeibare vorm heeft de stof - of het nu water of alcohol is - een bepaald warmtegehalte, dat centraal staat in het proces. Ook kritisch hiervoor zijn twee van de drie basisfasen van materie: vloeistof en damp. (De vaste fase is natuurlijk de derde.)

TL; DR (te lang; niet gelezen)

TL; DR

Verdamping
veroorzaakt koeling omdat het proces warmte-energie vereist. De energie wordt door de moleculen weggenomen wanneer ze van vloeistof in gas worden omgezet en dit veroorzaakt afkoeling op het oorspronkelijke oppervlak.


Warmte en verdamping

Wanneer een vloeistof verdampt, worden de moleculen van de vloeibare fase in de dampfase omgezet en ontsnappen uit het oppervlak. "Heat drives this process.", 3, [[Om het molecuul het vloeistofoppervlak te laten verlaten en als damp te laten ontsnappen, moet het warmte-energie meenemen. De warmte die nodig is, komt van het oppervlak waaruit het verdampt. Omdat het molecuul warmte opneemt terwijl het vertrekt, heeft dit een koelend effect op het achtergelaten oppervlak. Dit maakt het gemakkelijk om verdampingskoeling te begrijpen.
Verdamping en menselijke transpiratie

Een voorbeeld van verdampte koeling is die van menselijke transpiratie. We hebben poriën in onze huid waaruit vloeibaar water in onze huid ontsnapt en wordt omgezet in waterdamp in de lucht. Terwijl dit gebeurt, koelt het ons huidoppervlak af. Dit gebeurt bijna constant tot op zekere hoogte. Wanneer we worden blootgesteld aan een omgeving die heter is dan wat voor ons comfortabel is, neemt de mate van transpiratie of verdamping toe. En daaruit volgt dat het koeleffect toeneemt. Hoe meer watermoleculen ontsnappen uit de vloeibare fase van ons huidoppervlak en uit onze poriën, hoe meer koelend effect er is. Nogmaals, dit komt omdat de vloeibare moleculen, terwijl ze ontsnappen en damp worden, warmte nodig hebben en ze meenemen.
Verdamping en plantentranspiratie

Planten doen iets soortgelijks, via een proces dat transpiratie wordt genoemd. Plantenwortels "drinken" water uit de grond en transporteren het door de stengel naar de bladeren. Plantenbladeren hebben structuren die huidmondjes worden genoemd. Dit zijn in wezen poriën die je kunt beschouwen als vergelijkbaar met de poriën in onze huid.
Functie van Transpiratie

Een van de belangrijkste functies van dit proces in planten is het transport van water dat nodig is voor plantenweefsels in andere delen van de plant naast de wortels. Maar dit verdampende koeleffect komt ook de plant ten goede. Dit voorkomt dat de plant - die heel goed kan worden blootgesteld aan direct, intens zonlicht - oververhit raakt. En dit verklaart ook waarom we ons op een warme dag aanzienlijk koeler voelen als we een bosrijk gebied betreden. Een deel daarvan is te wijten aan de schaduw, maar een deel is ook te wijten aan het verdampingskoelingseffect van de bomen door dit transpiratieproces.
Wind verhoogt verdamping

Wind verhoogt het effect van verdampingskoeling, en dit is een bekend concept. Iedereen die ooit heeft gezwommen en uit het water is gekomen in een rustige omgeving, versus een winderige omgeving, kan bevestigen dat het kouder in de wind voelt. De wind verhoogt de verdampingssnelheid van het vloeibare water uit ons huidoppervlak en versnelt de hoeveelheid die wordt omgezet in damp.
Wind-Chill Factor

Overigens veroorzaakt dit proces ook zogenaamde wind chill. Zelfs in koudere omstandigheden, wanneer we buiten zijn en onze huid wordt blootgesteld aan de elementen, treedt een bepaalde hoeveelheid transpiratie op. Wanneer het winderig is, vindt er meer verdampingskoeling plaats door de blootgestelde huid. Dit verklaart de basis achter de zogenaamde wind-chill factor.