Die Verdunstung soll einen Kühleffekt verursachen, da sie Energie aus der Umgebung absorbiert, um ihre Phase von der einer Flüssigkeit in eine Gasphase zu ändern. Ich bezweifle, warum die Umgebung bereit wäre, mehr Energie abzugeben als die Wassermoleküle. Wären nicht „niedrigere Temperatur der Wassermoleküle im Vergleich zur Umgebung“ oder andere solche Bedingungen, die eine spezifische Wärmekapazität oder Leitfähigkeit usw. betreffen könnten, zwingend erforderlich, um sicherzustellen, dass die Wärme von der Umgebung auf die Wassermoleküle übertragen wird und nicht auf die anderen andersherum ?
Beim Verdampfen müssen die Flüssigkeitsmoleküle die intermolekularen Anziehungskräfte überwinden und in die Umgebung entweichen. Nur die energiereichsten Moleküle in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche haben genug kinetische Energie, um die Anziehungskräfte zu überwinden. Wenn diese hochenergetischen Moleküle aus der Flüssigkeit entweichen (dh verdampfen), nimmt die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle in der Flüssigkeit ab und die Temperatur ist nichts anderes als ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie des Systems. Daher sinkt die Temperatur mit der Verdunstung.
Damit nun mehr Flüssigkeitsmoleküle genug Energie haben, um die zwischenmolekularen Kräfte zu überwinden, muss die durchschnittliche Energie der Flüssigkeit hoch sein. Die Flüssigkeit kann mehr Energie gewinnen, indem sie Energie aus ihrer Umgebung aufnimmt. Dies ist aber nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nur möglich, wenn die Temperatur der Flüssigkeit niedriger ist als die ihrer Umgebung. Ein solcher Energiefluss tritt auf, bis die Flüssigkeit und ihre Umgebung die gleiche Temperatur haben (oder bis die gesamte Flüssigkeit verdampft ist).
Verdunstungskühlung ist also offensichtlich nur möglich, wenn die Flüssigkeit kühler ist als ihre unmittelbare Umgebung. Ein sehr gutes Beispiel dafür wäre das Schwitzen, bei dem der Schweiß unserem Körper Energie entzieht und verdunstet.
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Beim Schwitzen hat der Schweiß die gleiche Temperatur wie der Körper. Wenn jedoch die energiereicheren Moleküle aus der Flüssigkeit entweichen, nimmt die durchschnittliche Energie (und damit die Temperatur der Flüssigkeit) ab, was wiederum dazu führt, dass der Schweiß mehr Wärme vom Körper aufnimmt.
Andreas Steane