Il liquido che evapora da una superficie ha un effetto di raffreddamento. E i liquidi diversi hanno questo effetto a diversi livelli. Ad esempio, lo sfregamento dell'alcool ha più un effetto di raffreddamento evaporativo rispetto all'acqua. L'alcol evapora comparativamente più rapidamente dell'acqua, quindi gli scienziati lo classificano come un liquido "volatile". Ma indipendentemente dal liquido, tutti seguono lo stesso principio del raffreddamento evaporativo. Nel suo stato liquido, la sostanza - se acqua o alcool - ha un certo contenuto di calore, che è centrale nel processo. Altrettanto importanti sono due delle tre fasi fondamentali della materia: liquido e vapore. (La fase solida è, ovviamente, la terza.)

TL; DR (troppo lungo, non letto)

TL; DR

L'evaporazione
causa il raffreddamento perché il processo richiede energia termica. L'energia viene rimossa dalle molecole quando convertono da liquido a gas e ciò causa il raffreddamento sulla superficie originale.

Calore e Evaporazione

Quando un liquido evapora, le sue molecole si convertono dalla fase liquida alla fase vapore e sfuggono dalla superficie. Il calore guida questo processo. Affinché la molecola lasci la superficie del liquido e scappi come un vapore, deve portare con sé energia termica. Il calore che prende con sé proviene dalla superficie da cui è evaporato. Poiché la molecola sta prendendo calore con esso mentre sta uscendo, questo ha un effetto di raffreddamento sulla superficie lasciata indietro. Questo facilita la comprensione del raffreddamento per evaporazione.

Evaporazione e traspirazione umana

Un esempio di raffreddamento evaporato è quello del sudore umano. Abbiamo pori nella nostra pelle da cui l'acqua liquida interna alla nostra pelle sta scappando e trasformandosi in vapore acqueo nell'aria. Come questo accade, raffredda la nostra superficie della pelle. Questo accade quasi costantemente in un modo o nell'altro. Quando siamo esposti a un ambiente più caldo di quello che ci è comodo, aumenta il grado di sudorazione o evaporazione. E ne consegue che l'effetto di raffreddamento aumenta. Più molecole d'acqua escono dalla fase liquida dalla superficie della pelle e dai nostri pori, maggiore è l'effetto di raffreddamento. Di nuovo, questo è perché le molecole liquide, mentre sfuggono e diventano vapore, richiedono calore e lo portano con sé.

Evaporazione e traspirazione delle piante

Le piante fanno qualcosa di simile, attraverso un processo chiamato traspirazione. Le radici delle piante "bevono" acqua dal terreno e la trasportano attraverso il fusto alle foglie. Le foglie delle piante hanno strutture chiamate stomi. Si tratta essenzialmente di pori che si possono ritenere paragonabili ai pori della nostra pelle.

Funzione di traspirazione

Una delle principali funzioni di questo processo nelle piante è il trasporto dell'acqua necessaria per l'impianto tessuti in altre parti della pianta oltre alle radici. Ma questo effetto di raffreddamento evaporativo avvantaggia anche la pianta. Ciò mantiene la pianta - che potrebbe benissimo essere esposta alla luce solare diretta e intensa - dal surriscaldamento. E questo spiega anche perché, in una giornata calda, se entriamo in un'area boschiva, ci sentiamo notevolmente più freschi. Parte di ciò è dovuta all'ombra, ma parte è anche dovuta all'effetto di raffreddamento evaporativo degli alberi attraverso questo processo di traspirazione.

Il vento aumenta l'evaporazione

Il vento aumenta l'effetto del raffreddamento evaporativo e questo è un concetto familiare. Chiunque abbia mai nuotato e sia uscito dall'acqua in un ambiente calmo, contro uno che è ventoso, può attestare che si sente più freddo nel vento. Il vento aumenta la velocità di evaporazione dell'acqua liquida dalla superficie della pelle e accelera la quantità che viene convertita in vapore.

Fattore vento-freddo

Per inciso, questo processo causa anche il cosiddetto vento freddo. Anche nelle condizioni più fredde, quando siamo fuori e la nostra pelle è esposta agli elementi, si verifica una certa quantità di sudore. Quando c'è vento, il raffreddamento più evaporativo avviene dalla pelle esposta. Questo spiega le basi dietro il cosiddetto fattore wind-chill.