El líquido que se evapora de una superficie tiene un efecto de enfriamiento. Y diferentes líquidos tienen este efecto en diferentes grados. Por ejemplo, el alcohol para frotar tiene más un efecto de enfriamiento por evaporación que el agua. El alcohol se evapora comparativamente más rápido que el agua, por lo que los científicos lo clasifican como un líquido "volátil". Pero independientemente del líquido, todos siguen el mismo principio de enfriamiento por evaporación. En su estado líquido, la sustancia, ya sea agua o alcohol, tiene un cierto contenido de calor, que es fundamental para el proceso. También son críticos para esto dos de las tres fases básicas de la materia: líquido y vapor. (La fase sólida es, por supuesto, la tercera.)
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La evaporación causa enfriamiento porque el proceso requiere energía térmica. La energía es eliminada por las moléculas cuando se convierten de líquido en gas, y esto causa enfriamiento en la superficie original.
Calor y evaporación
Cuando un líquido se evapora, sus moléculas se convierten de la fase líquida a la fase de vapor y escapan de la superficie. El calor impulsa este proceso. Para que la molécula salga de la superficie del líquido y escape como un vapor, debe tomar energía térmica con él. El calor que lleva consigo proviene de la superficie desde la cual se evaporó. Dado que la molécula está tomando calor con él cuando se va, esto tiene un efecto de enfriamiento en la superficie que queda atrás. Esto hace que sea fácil entender el enfriamiento evaporativo.
Evaporación y sudor humano
Un ejemplo de enfriamiento evaporado es el de la transpiración humana. Tenemos poros en nuestra piel de los cuales se escapa el agua líquida interna a nuestra piel y se convierte en vapor de agua en el aire. Cuando esto sucede, enfría la superficie de la piel. Esto ocurre casi constantemente en un grado u otro. Cuando estamos expuestos a un ambiente más cálido de lo que es cómodo para nosotros, el grado de sudoración o evaporación aumenta. Y se deduce que el efecto de enfriamiento aumenta. Cuantas más moléculas de agua escapan de la fase líquida de la superficie de nuestra piel y de nuestros poros, mayor es el efecto de enfriamiento. Nuevamente, esto se debe a que las moléculas líquidas, al escapar y convertirse en vapor, requieren calor y se lo llevan consigo.
Evaporación y transpiración de plantas
Las plantas hacen algo similar, a través de un proceso llamado transpiración Las raíces de las plantas "beben" agua del suelo y la transportan a través del tallo hasta las hojas. Las hojas de las plantas tienen estructuras llamadas estomas. Estos son esencialmente poros que usted puede pensar que son comparables a los poros de nuestra piel.
Función de transpiración
Una de las principales funciones de este proceso en las plantas es transportar el agua que necesita la planta tejidos en otras partes de la planta además de las raíces. Pero este efecto de enfriamiento por evaporación también beneficia a la planta. Esto mantiene la planta, que podría estar muy expuesta a la luz directa e intensa, por sobrecalentamiento. Y esto también explica por qué, en un día caluroso, si entramos en un área boscosa, nos sentimos considerablemente más frescos. Parte de eso se debe a la sombra, pero parte también se debe al efecto de enfriamiento evaporativo de los árboles a través de este proceso de transpiración.
El viento aumenta la evaporación
El viento aumenta el efecto de enfriamiento por evaporación , y este es un concepto familiar. Cualquiera que haya estado nadando y haya salido del agua a un ambiente tranquilo, frente a uno que esté ventoso, puede dar fe de que se siente más frío en el viento. El viento aumenta la tasa de evaporación del agua líquida de la superficie de nuestra piel y acelera la cantidad que se convierte en vapor.
Factor de enfriamiento del viento
Por cierto, este proceso también causa el llamado viento frío. Incluso en condiciones más frías, cuando estamos afuera y nuestra piel está expuesta a los elementos, se produce una cierta cantidad de transpiración. Cuando hace viento, se produce un enfriamiento por evaporación de la piel expuesta. Esto explica los aspectos básicos del llamado factor de enfriamiento del viento.