Скорее всего вы замечали, что когда жарко, то человек начинает потеть. Это нормальная функция организма и одна из основных её целей - охладить наше тело. Понятно, что специалист в этом направлении расскажет гораздо больше интересных особенностей такого процесса. Ну а мы сосредоточимся на физике.
Тут нужно ответить на главный вопрос. Почему человеку холодно, после того, как он выходит из воды даже в жаркий день. Не только потому, что температура воды обычно ниже, чем температура окружающего воздуха. Ещё и вследствие активного испарения жидкости с поверхности тела.
В общем-то, вы наверняка помните из учебника (а если не помните, то узнаете сейчас), что процесс испарения жидкости происходит с поглощением энергии. Энергия забирается у поверхности, с которой испаряется жидкость. Делается это совсем не просто так. Выходит человек мокрый из пруда и чувствует в жару приятную прохладу. Капли воды высыхают и забирают тепловую энергию у тела человека. Ну а если воды на теле нет, то что сделать? Верно, автоматически выделить её из организма. Система, как робот, имея авторегуляцию, понимает, когда именно пора охладить тело.
Процесс с физической точки зрения довольно интересный. Для того, чтобы вода интенсивно испарялась, капле нужно получить больше тепловой энергии или забрать её у охлаждаемого тела.
Технически проще забирать энергию именно у тела, с которого капля испаряется. Без энергии это было бы просто невозможно. Вспомним, как работает тепловое движение.
Любые частицы тела находятся в постоянном движении. Даже в твёрдом теле частицы всегда перемещаются, правда имеют некоторое стандартное положение. Чем движение более интенсивное, тем больше шанс, что частичка оторвётся от общей массы материала и отправится в окружающую среду. Для того, чтобы частицу оторвать, нужно наделить её достаточной энергией.
Тепловая энергия, которую поглощает испаряющаяся жидкость, расходуется на увеличение интенсивности теплового движения частиц жидкости. Это, как следует из выше обозначенного обстоятельства, приводит к отрыву частичек и разрыву связей, которые были в жидкости, но отсутствуют в газе.
Говоря простым языком - когда энергия движения становится высокой, то её хватает, чтобы разорвать связи между частицами внутри капли. Капля постепенно начинает переходить в пар. Ну а при этом температура охлаждаемой поверхности уменьшается. Капля отнимает эту тепловую энергию и переводит её в энергию движения.
Интересно отметить, что именно на этом принципе держится логика работы кондиционера или холодильника. В замкнутом контуре происходит поэтапное испарение жидкости с поглощением энергии и охлаждением поверхности и конденсация с выделением. Та часть, где у нас происходит конденсация - горячая. Та часть, где происходит испарение - холодная. Холодную часть прячут или внутри холодильника, или обдувают ветром. Ну а горячая часть оказывается или на улице, когда это сплит-система кондиционера, или на задней стенке холодильника. При этом конденсация не спонтанная. Её добиваются с помощью повышения давления в контуре.
Пожалуйста, подпишитесь и обязательно возвращайтесь за новым контентом на проект! Возврат подписчика сейчас очень важен для существования канала! Виноват ДЗЕН...
Статьи по теме на канале:
Ещё кое-что полезное:
- Путеводитель по научно-популярным каналам ДЗЕНа: смотрите здесь
