Hallo Christian !
Man erkennt den Kühlungseffekt auch sofort, wenn man sich einmal genau überlegt, was denn bei der Verdunstung eigentlich genau passiert: Flüssigkeitsmoleküle lösen sich aufgrund ihrer kinetischen Energie von der Flüssigkeitsoberfläche und treten in das umgebende Gas über. Dies könne sie jedoch nur, wenn ihre kinetische Energie einen bestimmtem Wert überschreitet (die Flüssigkeitsmoleküle (besonders an der Oberfläche) haften mit einer gewissen Kraft aneinander), was nur bei wenigen Molekülen der Fall ist. Diese sind damit aber auch die Moleküle, die die grösste kinetische Energie haben. Und diese kinetische Energie haben sie aufgrund von zufälligen Stossprozessen von den anderen Flüssigkeitsmolekülen erhalten. Dadurch, dass sie sich aber jetzt von der Oberfläche lösen, entziehen sie somit diese kinetische Energie dem Rest der Flüssigkeit, diese hat also im gesamten weniger Energie als vorher und ist somit kälter.
Normalerweise würde dass nicht viel ausmachen, weil das Flüssigkeitsmolekül seine Energie wieder an die Luftmoleküle abgibt und diese wiederum einen grossen Teil wieder an die Flüssigkeit selbst, je nachdem wie ähnlich die Temperaturen sind (bei grösserer Temperaturdifferenz wird ein grösserer Teil in der Luft selbst behalten bis ein Gleichgewichtszustand hergestellt ist).
Da aber in diesem Fall ein Luftstrom das energiereiche Flüssigkeitsteilchen schnell von der Flüssigkeitsoberfläche wegführt gibt es seine kinetische Energie an einer Stelle an die umgebende Luft ab, von der nicht mehr viel (oder gar nichts) von dieser an die Flüssigkeit selbst zurücktransportiert wird.
Ergo: der Luftstrom kühlt die Flüssigkeit (die ihrerseits durch Temperaturausgleich den benetzten Körper kühlt).
Diese Art der Kühlung ist am effektivsten im Vakuum: da ein verdunstendes Flüssigkeitsmolekül mit überhaupt keinem Teilchen zusammenstösst entfernt sich das Molekül auf Nimmerwiedersehen von der Flüssigkeitsoberfläche und nimmt dabei die kinetische Energie mit -> der Rest der Flüssigkeit kühlt so stark ab, das sie (natürlich abhängig von der Flüssigkeit, bei Wasser funktioniert das aber ausgezeichnet) binnen Sekunden gefriert.
mfg
Christof
Hallo,
diesem Beispiel halte ich entgegen, daß in der Sauna die
Luftfeuchtigkeit (relative Feuchte, um genau zu sein) bei 100%
bzw. darüber (Nebel) liegt. Und eben aus diesem Grund kann das
Wasser auf der Haut nicht verdunsten.
Jetzt ist mir auch der Fachbegriff wieder eingefallen:
Adiabatische Kühlung.
Gegenbeispiel zu Deiner Theorie: Verdunstungskühler. Das sind
diese Klimaanlagenersatzgeräte, bei denen großflächig benetzte
durchlässige Stoffe o.ä. mit einem Luftstrom bestrichen
werden. Dieser Luftstrom ist dann durchaus deutlich kühler,
als die eingeblasene Luft. Meine Klimaanlage hat diese
Funktion auch. Da das Gerät in der Bude steht, hat es die
gleiche Temperatur inkl. Wasser, wie die Umgebungsluft in der
Bude. Wird es angeworfen, ist der Kühlungseffekt durchaus
beachtlich, auch wenn ein wenig Wärme durch den Ventilator
erzeugt wird.
Nach meiner Überzeugung kommt der Abkühlungseffekt dadurch
zustande, daß zur Verdunstung energie benötigt wird. Diese
wird der Umgebung entzogen (d.h. der Luft aber eben auch dem
Körper, auf dem die sich zu verdunstende Flüssigkeit befindet)
und damit tritt der Kühlungseffekt ein.
Gruß
Christian
