¿Por qué la evaporación causa enfriamiento?

Vea la explicación de Evaporación de wikipedia:

Las moléculas en un líquido tienen velocidades variables. Algunos tienen velocidades bajas y otros tienen velocidades altas. Para que las moléculas de un líquido se evaporen, deben ubicarse cerca de la superficie, moverse en la dirección correcta y tener suficiente energía cinética para superar las fuerzas intermoleculares en fase líquida. [1] Cuando solo una pequeña proporción de las moléculas cumple con estos criterios, la tasa de evaporación es baja. Dado que la energía cinética de una molécula es proporcional a su temperatura, la evaporación se produce más rápidamente a temperaturas más altas. A medida que las moléculas que se mueven más rápido escapan, las moléculas restantes tienen una energía cinética promedio más baja y la temperatura del líquido disminuye. Este fenómeno también se llama enfriamiento por evaporación.

Usted podría preguntarse qué sucede después de que desaparecen muchas moléculas rápidas. La explicación es que después de que las moléculas rápidas se van, se produce una redistribución de la velocidad y siempre hay moléculas rápidas.

Ver: Distribución de Maxwell – Boltzmann.

Se puede pensar en el calor como la rapidez con que se mueven las moléculas. La evaporación ocurre cuando las moléculas más calientes y rápidas cruzan la barrera de fase para convertirse en un gas. Esto hace que las moléculas que permanecen más frías en promedio.

Durante la evaporación de un líquido, las moléculas de líquido con alta energía cinética salen de la superficie del líquido dejando atrás las moléculas con baja energía cinética. De esta manera, la temperatura del líquido disminuye y se reduce en comparación con nuestro entorno, por lo que compensar esta pérdida de calor del medio ambiente es absorbida por el líquido y la temperatura de la disminución circundante es la causa del enfriamiento.

Este fenómeno se utiliza en los sistemas de nebulización para enfriar el entorno. Si presuriza el agua lo suficiente con una bomba de nebulización a alta presión, puede crear una neblina lo suficientemente fina como para que se evapore completamente en el aire casi al instante. Cuando introduces ese aire en tu espacio, estás extrayendo físicamente el calor del aire con cada pequeña gota que se evapora. Cuando hablas de millones de gotas por segundo, realmente puedes enfriarte mucho con esta técnica. Con una bomba de nebulización que produce 1000psi de presión, este es el potente enfriamiento que obtendrá.

Cualquier líquido, para evaporarse, necesita energía.

Esta energía se llama calor latente de la evaporación.

El líquido que se evapora en la superficie, toma esta energía del cuerpo del líquido y, a su vez, la enfría.

Es por eso que el agua que se guarda en una ‘olla de Earthern’ se enfría con el tiempo, ya que el agua sale de la olla por dentro y se evapora.

Además, esta es la razón por la que se puede ver a personas que rodean sus botellas de agua en pueblos con tela empapada en agua. El agua de la tela sigue evaporándose y, por lo tanto, enfría el agua dentro de la botella mientras extrae el calor.

O un ejemplo más común, los refrigeradores del desierto.

Enfrían el aire, cuyo calor es extraído por el agua que se evapora.

La respuesta es bastante simple:

Sabemos que la energía cinética de las partículas es directamente proporcional a la temperatura de la sustancia.

Lo inverso también será verdad. Eso significa que la temperatura de la sustancia también será proporcional a la energía cinética de sus partículas. Si disminuimos la energía cinética de las partículas en un área en particular, la temperatura del área también se reducirá.

Teniendo lugar la evaporación como área de consideración; Si se produce la evaporación del líquido, significa que las partículas superficiales del líquido se convierten en forma gaseosa debido a su KE superior. Esto reduce la energía cinética total del área de superficie considerada y, por lo tanto, reduce la temperatura del área en particular.

La evaporación causa enfriamiento cuando el “calor de evaporación” es positivo. Esto se define como el calor absorbido por la transición de fase de líquido a vapor. Para el agua, el calor de la evaporación es inusualmente grande, por lo que elimina tanto calor, la superficie de la que se evapora se enfría significativamente.

Otros ya lo han referido al artículo de Wikipedia sobre la evaporación, y con razón. Pero hay un refinamiento que necesitará para una comprensión más completa: el llamado “calor de evaporación” es en realidad una medida de entalpía, no simplemente de calor. Ver entalpía de vaporización para saber por qué esto es importante. En resumen, es porque tenemos que hacer un seguimiento no solo de la energía, no solo del calor, sino también de la entropía, al menos indirectamente, para comprender esto.

El enfriamiento proviene del calor de vaporización del agua. Inicialmente, solo las moléculas más energéticas pueden superar el fuerte enlace de hidrógeno de otras moléculas, reducir la energía media del agua es, de hecho, enfriar y afecta la masa total de agua. Al ser ahora más frío que el entorno, el agua absorbe más calor del entorno y nuevamente se evapora. Esto ocurre siempre que haya agua presente que cause enfriamiento al ambiente.

La evaporación causa enfriamiento porque en la lígida las partículas o moléculas experimentan fuerzas de atracción mutuas. Sin embargo, estos no son estacionarios y tienen algo de energía cinética a todas las temperaturas. Las partículas de una liguida también chocan entre sí e intercambian energía durante las colisiones. Sobre la superficie del líquido, está presente la atmósfera o el aire, que es una mezcla de varios gases. Las partículas del líquido presente en la superficie tienen tendencia a salir de la superficie para que puedan adquirir más libertad para moverse y formar parte de la atmósfera. . Esto también se conoce como aleatoriedad. Para superar los recursos de atracción entre las partículas, necesitan algo de energía que absorben del resto de las partículas o moléculas del resultado de http: //liguid.asus, su temperatura disminuye y se produce el enfriamiento.

El principio del enfriamiento por evaporación es muy simple. El enfriamiento por evaporación se produce con frecuencia y de forma nativa a nuestro alrededor. Por ejemplo, cuando sale de una piscina, se sentirá fresco. Tales efectos de enfriamiento ocurren porque el aire seco pasa a través del agua. el aire absorberá algo de agua. Las moléculas de agua se convierten en moléculas de gas y el calor cambia de la temperatura del aire más alta a la temperatura del agua más baja. Como el aire circula de forma natural, el área que lo rodea se enfría.

La evaporación es el proceso en el cual las moléculas de líquido que están en la superficie son barridas por el aire. Ahora, como sabemos que las moléculas de líquido permanecen en constante movimiento aleatorio, lo que se denomina movimiento browniano, por lo tanto, poseen cierta energía cinética. La molécula de superficie que está unida a la otra molécula líquida cuando entra en interacción con el aire, es arrebatada del líquido. Por lo tanto, la contribución de energía de esa molécula al líquido no se vuelve más disponible. Reduciendo así la energía.

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En la fase líquida las moléculas de una sustancia interactúan con fuerzas de corto alcance, esto las mantiene juntas. En la fase gaseosa las moléculas son esencialmente libres. Por lo tanto, una molécula en la fase líquida tiene una energía potencial más baja. Por lo tanto, para mover una molécula de la fase líquida a la gaseosa, debe agregar energía, esta energía se denomina calor de evaporación.

Microscópicamente puede explicarlo también de la siguiente manera: para “liberarse” del líquido, una molécula necesita tener suficiente energía cinética para superar la atracción de otras moléculas. Esta energía proviene del movimiento térmico de las moléculas. Las energías de este movimiento térmico no son iguales para todas las moléculas, pero tienen una distribución estadística en torno al promedio. Sólo las moléculas con energía por encima de ese promedio pueden escapar. Después de que una molécula con alta energía ha escapado, el resto tiene en promedio un poco más de energía, es decir, una temperatura más baja.

cuando una molécula de agua se evapora, los enlaces de hidrógeno entre esta y las otras moléculas de agua se rompen. Eso significa que la molécula de agua en la fase gaseosa tiene una energía potencial más alta que las de la fase líquida. Si la energía potencial aumenta, la energía cinética disminuye. Como KE es proporcional a la temperatura, si el KE disminuye, la temperatura disminuye.

Otra forma de verlo es: para que una molécula entre en la fase gaseosa, las fuerzas intermoleculares deben “romperse”. Eso requiere la entrada de energía. La energía proviene del líquido. Si la energía del líquido disminuye, la temperatura del líquido disminuye.

En realidad, se requieren algunos calores para cambiar el estado de la materia, llamado calor latente. Por ejemplo, el sólido se transforma en líquido cuando se proporciona calor para romper su fuerza de atracción. De esta manera, el calor se utiliza para cambiar el estado líquido al gas. Entonces, cuando el líquido se convierte en gas, toma calor de su entorno. Esto hace que un objeto se enfríe. Esta es la causa por la cual la evaporación es un proceso de enfriamiento.

La evaporación es un proceso de enfriamiento porque cuando el líquido se convierte en gas, necesita más energía, por lo que tiene que tomar esa energía de su entorno. La energía está en forma de calor, y cuando la energía del calor se va con el líquido que se evapora , el ambiente se enfría.

La evaporación solo puede ocurrir en la superficie cuando las moléculas de agua energética pueden superar las fuerzas intermoleculares y escapar a la atmósfera. La temperatura del agua está determinada por la energía cinética promedio de las moléculas de agua y dado que las moléculas más energéticas se han escapado durante el proceso de evaporación, la energía cinética promedio de las moléculas de agua caerá y la temperatura del cuerpo líquido bajará.

Causa enfriamiento debido a la absorción de calor latente de vaporización. Para que se produzca la evaporación, se absorbe la energía térmica. El calor se obtiene del entorno, y esto provoca el enfriamiento de la evaporación.

Es un caso simple de transferencia de calor y conservación. La evaporación ocurre cuando un líquido se convierte en estado gaseoso cuando se somete a suficiente calor. Este calor requerido es absorbido desde la superficie con la que el líquido está en contacto, enfriando así la superficie.

¡Dime una respuesta!

¿Qué pasa en verano cuando tienes calor y de repente tocas algo frío?

Te sientes mejor, ¿no?

Si se lo pregunta, se encontrará que este alivio se debe a que el calor se elimina de su cuerpo hacia ese material frío.

Al igual que durante la evaporación, la energía (como calor) se transfiere del cuerpo al agua, lo que proporciona al cuerpo una temperatura más baja, por lo tanto, se enfría, y sí, ¡el calor se transfiere solo de la temperatura más alta a la más baja!

Agregando a las respuestas aptas de Anu y Rutuparn y continuando con el mismo ejemplo de agua, 1 gramo de agua eliminaría alrededor de 540 calorías de calor de los alrededores (por ejemplo, su mano o cuerpo / olla de barro / agua circundante / aire) y por lo tanto Tanto de enfriamiento en los alrededores.

La cantidad de calor requerido por diferentes líquidos a diferentes temperaturas difiere y estos valores están disponibles en cualquier tabla / referencia estándar.

Calor latente

Cuando un líquido se evapora (no hierve). Toma algo de calor del lugar donde se almacenan u otras moléculas líquidas. Esto conduce a la disminución de la temperatura y por lo tanto el enfriamiento.

Por ejemplo, el agua en macetas de barro (surahi) sigue el mismo concepto

La evaporación ocurre cuando una molécula de un líquido es expulsada del líquido hacia la atmósfera.
Esto sucede debido a algo llamado intercambio de fotones.
Los átomos están hechos enteramente de energía o fotones, las partículas de luz.
Si agregas fotones extra a los protones en el centro de los átomos,
Algunos de los fotones despegan. Estos fotones libres entonces
Golpea y apégate a otros protones en una especie de intercambio entre los átomos.
Hay un intercambio constante de fotones entre los átomos. Esto crea una pequeña presión y un espacio entre cada átomo.
Si agrega suficientes fotones (calor) la distancia será tan grande que
una molécula líquida será empujada lejos del resto y se convertirá en un gas.
El enfriamiento es en realidad estos átomos / moléculas que escapan ganando fotones.
Si agrega suficientes fotones, todo su líquido se convertirá en un gas.
Al voltear esto, si eliminas fotones, esta presión de luz entre los átomos / moléculas se reducirá y se volverán a unir como un líquido.
Los átomos / moléculas son empujados juntos por los gravitones, que es otra área de estudio si le interesa.
Este efecto de enfriamiento funciona de la misma manera para los refrigerantes donde se puede lograr tanto el calentamiento como el enfriamiento.