Говорят, что испарение вызывает охлаждающий эффект, потому что оно поглощает энергию из окружающей среды, чтобы изменить свою фазу с жидкой на газообразную. Я сомневаюсь, почему окружающая среда готова отдать больше энергии, чем молекулы воды. Разве «более низкая температура молекул воды по сравнению с окружающей средой» или другие подобные условия, которые могут включать удельную теплоемкость или проводимость и т. д., не будут обязательными для обеспечения передачи тепла из окружающей среды молекулам воды, а не другим? наоборот ?
Испарение требует, чтобы молекулы жидкости преодолели силы межмолекулярного притяжения и вышли в окружающую среду. Только самые энергичные молекулы вблизи поверхности жидкости обладают достаточной кинетической энергией, чтобы преодолеть силы притяжения. По мере того как эти высокоэнергетические молекулы покидают жидкость (т. е. испаряются), средняя кинетическая энергия молекул в жидкости уменьшается, и температура является не чем иным, как мерой средней кинетической энергии системы. Следовательно, температура уменьшается при испарении.
Теперь, чтобы большее количество молекул жидкости имело энергию, достаточную для преодоления межмолекулярных сил, средняя энергия жидкости должна быть высокой. Жидкость может получить больше энергии, поглощая энергию из окружающей среды. Но согласно второму закону термодинамики это возможно только в том случае, если температура жидкости ниже температуры окружающей ее среды. Такой поток энергии происходит до тех пор, пока жидкость и ее окружение не будут иметь одинаковые температуры (или пока вся жидкость не испарится).
Таким образом, очевидно, что испарительное охлаждение возможно только в том случае, если жидкость холоднее, чем ее непосредственное окружение. Очень хорошим примером этого может быть потоотделение, при котором пот поглощает энергию нашего тела и испаряется.
Редактировать:
Когда вы потеете, пот будет той же температуры, что и тело. Однако по мере того, как более энергичные молекулы покидают жидкость, средняя энергия (и, следовательно, температура жидкости) уменьшается, и это, в свою очередь, заставляет пот поглощать больше тепла от тела.
Эндрю Стин