Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Warmte en verdamping
- Verdamping en menselijke transpiratie
- Verdamping en plantentranspiratie
- Functie van transpiratie
- Wind verhoogt verdamping
- Gevoelstemperatuurfactor
Vloeistof die van een oppervlak verdampt, 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 solide fase is natuurlijk de derde.)
TL; DR (te lang; niet gelezen)
TL; DR
Verdamping veroorzaakt afkoeling 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. Warmte drijft dit proces aan. Om het molecuul het vloeistofoppervlak te laten verlaten en als een 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 is 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 hij zich 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.
Gevoelstemperatuurfactor
Overigens veroorzaakt dit proces ook zogenaamde wind chill. Zelfs in koudere omstandigheden, wanneer we buiten waren en onze huid wordt blootgesteld aan de elementen, treedt er een bepaalde hoeveelheid transpiratie op. Wanneer het winderig is, vindt meer verdampingskoeling plaats van de blootgestelde huid. Dit verklaart de basis achter de zogenaamde gevoelstemperatuur.