การระเหยทำให้เกิดความเย็นได้อย่างไร?

เนื้อหา

• TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
• ความร้อนและการระเหย
• การระเหยและการหายใจของมนุษย์
• การระเหยและการคายน้ำของพืช
• ฟังก์ชั่นการคายน้ำ
• ลมเพิ่มการระเหย
• Wind-Chill Factor

ของเหลวที่ระเหยออกมาจากพื้นผิวมีผลทำให้เย็นลง และของเหลวที่แตกต่างกันจะมีผลกับองศาที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่นการถูแอลกอฮอล์มีผลต่อความเย็นแบบระเหยมากกว่าน้ำ แอลกอฮอล์จะระเหยเร็วกว่าน้ำนักวิทยาศาสตร์จึงจัดว่าเป็นของเหลว "ระเหย" แต่ไม่ว่าของเหลวจะเป็นไปตามหลักการเดียวกันของการทำความเย็นแบบระเหย ในสถานะของเหลวสาร - ไม่ว่าจะเป็นน้ำหรือแอลกอฮอล์ - มีปริมาณความร้อนซึ่งเป็นศูนย์กลางของกระบวนการ สิ่งที่สำคัญยิ่งสำหรับเรื่องนี้ก็คือสองในสามขั้นตอนพื้นฐานของสสาร: ของเหลวและไอ (ช่วงโซลิดคือแน่นอนที่สาม)

TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)

TL; DR

การระเหย ทำให้เย็นลงเนื่องจากกระบวนการต้องการพลังงานความร้อน พลังงานจะถูกนำไปโดยโมเลกุลเมื่อพวกเขาเปลี่ยนจากของเหลวเป็นก๊าซและสิ่งนี้ทำให้เกิดความเย็นบนพื้นผิวเดิม

ความร้อนและการระเหย

เมื่อของเหลวระเหยไปโมเลกุลของมันจะเปลี่ยนจากเฟสของเหลวเป็นเฟสไอและหนีออกจากพื้นผิว ความร้อนขับเคลื่อนกระบวนการนี้ เพื่อให้โมเลกุลออกจากพื้นผิวของเหลวและหนีออกมาในรูปของไอจะต้องใช้พลังงานความร้อนด้วย ความร้อนที่ใช้กับมันมาจากพื้นผิวที่มันระเหยไป เนื่องจากโมเลกุลกำลังนำความร้อนไปกับมันในขณะที่มันกำลังไหลออกสิ่งนี้จึงส่งผลต่อความเย็นบนพื้นผิวที่ถูกทิ้งไว้ข้างหลัง สิ่งนี้ทำให้ง่ายต่อการเข้าใจการทำความเย็นแบบระเหย

การระเหยและการหายใจของมนุษย์

ตัวอย่างของการทำความเย็นแบบระเหยคือเหงื่อของมนุษย์ เรามีรูขุมขนบนผิวหนังของเราซึ่งมีน้ำของเหลวอยู่ภายในผิวของเรากำลังหลบหนีและเปลี่ยนเป็นไอน้ำในอากาศ เมื่อมันเกิดขึ้นมันจะทำให้ผิวของเราเย็นลง สิ่งนี้เกิดขึ้นเกือบตลอดเวลาจนถึงระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง เมื่อเราเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ร้อนกว่าที่เราพอใจระดับของเหงื่อหรือการระเหยจะเพิ่มขึ้น และตามด้วยการเพิ่มความเย็น ยิ่งโมเลกุลของน้ำที่หนีออกมาจากเฟสของเหลวจากผิวของเราและจากรูขุมขนของเราก็ยิ่งมีความเย็นมากขึ้นเท่านั้น อีกครั้งนี้เป็นเพราะโมเลกุลของของเหลวที่พวกมันหลบหนีและกลายเป็นไอต้องใช้ความร้อนและพวกมันก็นำไปด้วย

การระเหยและการคายน้ำของพืช

พืชทำสิ่งที่คล้ายกันผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการคาย รากพืช "ดื่ม" น้ำจากดินและส่งผ่านลำต้นไปยังใบ ใบพืชมีโครงสร้างที่เรียกว่าปากใบ รูขุมขนเหล่านี้เป็นหลักที่คุณสามารถคิดว่าเปรียบได้กับรูขุมขนในผิวของเรา

ฟังก์ชั่นการคายน้ำ

หนึ่งในหน้าที่หลักของกระบวนการนี้ในพืชคือการขนส่งน้ำที่ต้องการโดยเนื้อเยื่อพืชในส่วนอื่น ๆ ของพืชนอกเหนือจากราก แต่ผลการทำความเย็นแบบระเหยนี้ยังเป็นประโยชน์ต่อพืช สิ่งนี้ทำให้พืช - ซึ่งอาจถูกแสงแดดโดยตรง, - จากความร้อนสูงเกินไป และสิ่งนี้ยังอธิบายได้ว่าทำไมในวันที่อากาศร้อนถ้าเราเข้าไปในพื้นที่ป่าเรารู้สึกเย็นกว่ามาก ส่วนหนึ่งเกิดจากร่มเงา แต่ส่วนหนึ่งก็เนื่องมาจากการระบายความร้อนแบบระเหยจากต้นไม้ผ่านกระบวนการคายน้ำ

ลมเพิ่มการระเหย

ลมเพิ่มผลของการทำความเย็นแบบระเหยและนี่เป็นแนวคิดที่คุ้นเคย ใครก็ตามที่เคยว่ายน้ำและออกมาจากน้ำสู่สภาพแวดล้อมที่สงบเงียบเมื่อเทียบกับลมแรงสามารถยืนยันได้ว่ารู้สึกเย็นลงในสายลม ลมเพิ่มอัตราการระเหยของน้ำของเหลวจากผิวของเราและเร่งปริมาณที่ถูกแปลงเป็นไอ

Wind-Chill Factor

อนึ่งกระบวนการนี้ยังทำให้เกิดลมหนาวที่เรียกว่า แม้อยู่ในสภาพที่เย็นกว่าเมื่ออยู่ข้างนอกและผิวของเราสัมผัสกับองค์ประกอบก็จะเกิดเหงื่อจำนวนหนึ่ง เมื่อลมแรงการระเหยของความเย็นจะเกิดขึ้นมากขึ้นจากผิวหนังที่สัมผัส สิ่งนี้อธิบายถึงพื้นฐานเบื้องหลังสิ่งที่เรียกว่า wind-chill factor