Răcirea evaporativă cu lichide Chilling Science - Scientific American
Un proiect științific vaporizant
"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">
Concepte cheie
Fizică
Evaporare
Transfer de căldură
Temperatura
Introducere
Te-ai întrebat vreodată de ce transpirăm când mediul nostru este fierbinte sau când facem exerciții? Transpirația este o strategie de salvare a vieții, care răcește corpul și își menține temperatura. Fără transpirație, corpul nu își poate regla temperatura, ceea ce poate duce la supraîncălzire sau chiar la căldură. Dar de ce transpirația are un efect răcoritor? Răspunsul este răcirea prin evaporare. Transformarea unui lichid precum transpirația din starea sa lichidă într-un gaz necesită energie. Această energie este preluată din corpul nostru sau din transpirație, sub formă de căldură. Transferul de căldură rezultat duce la efectul de răcire dorit. În această activitate puteți observa această putere de răcire în acțiune - gata să se răcească?
fundal
Procesul de schimbare a unui lichid în starea sa gazoasă se numește evaporare. Fiecare lichid poate fi transformat într-un gaz dacă se adaugă suficientă energie la lichid sub formă de căldură. Energia necesară transformării este cunoscută sub numele de căldura evaporării. Câtă energie aveți nevoie depinde de factori precum tipul de lichid sau temperatura din jur. Dacă afară este deja foarte cald, veți avea nevoie de mai puțină energie pentru a vaporiza un lichid; dacă este foarte frig, veți avea nevoie de mai mult.
Pentru a se transforma într-un gaz, moleculele ținute împreună în interiorul lichidului trebuie să se elibereze pentru a intra în aer. Aceasta înseamnă că legăturile de hidrogen care țin moleculele împreună trebuie rupte. Astfel, moleculele care sunt capabile să formeze o mulțime de legături de hidrogen între ele sunt mult mai greu de transformat într-un gaz și au o căldură mai mare de evaporare. Acest lucru afectează și temperatura de fierbere a unui lichid. Moleculele care se atrag foarte puternic încep să fiarbă la temperaturi mai ridicate în comparație cu cele care au atracții slabe. Un punct de fierbere mai mic înseamnă, în general, că un lichid se va evapora mai repede. Apa, de exemplu, cu un oxigen și doi atomi de hidrogen, poate forma două legături de hidrogen pe moleculă. Căldura sa de evaporare este de 2.260 jouli pe gram sau 541 de calorii pe gram și începe să fiarbă la 100 de grade Celsius (212 grade Fahrenheit).