Fordampingsavkjøling

Fordampingsavkjøling er eit fysisk fenomen der fordamping av ei væske, vanlegvis i lufta, kjøler ned ein lekam eller ei væske som kjem i kontakt med ho. Latent varme skildrar varmemengda som ein treng for å fordampe væska, og denne varmen kjem frå sjølve væska, den omliggande gassen og overflater. Når ein har fordamping av vatn i luft er skilnaden mellom våttemperaturen (wet-bulb-temperaturen) og tørrtemperaturen (dry-bulb-temperatur) eit mål på kor stor fordampingsavkjølinga er. Jo større skildnaden er, jo større er fordampingsavkjølinga. Om temperaturskilnaden er lik null, vil ein ikkje ha netto fordamping i lufta, og heller ingen avkjølingseffekt.

I praksis

Sveitte

Det enklaste dømet på dette er sveitte, der kroppen skil ut væske på kroppen for å kjøle ned seg sjølv. Mengda av varmetransport bort frå kroppen er avhengig av fordampingsevna, som igjen er avhengig av fukta i lufta og temperaturen. Dette er årsaka til at ein sveittar meir på varme og fuktige dagar.

Sjølvavkjølande boksar

Eit anna døme er «sjølvavkjølande» boksar med drikkevarer [1] Arkivert 2007-05-09 ved Wayback Machine.. Desse inneheld eit lite rom med eit tørkemiddel og ei kjølevæske. Like før ein skal drikke kjem tørkemiddelet i kontakt med kjølevæska og ein får fordamping, som avkjøler drikken.

Fordampingsavkjøling for køyretøy og luftfart

Fordampingsavkjøling var eit viktig tema då ein teikna luftfartøy på 1930-talet. I dette tilfellet vart systemet brukt for å unngå bruken av radiatoren, som var med å skape ekstra luftmotstand. Her vart vatn i motorane halde under trykk av pumper, slik at temperaturen til vatnet vart over 100 °C. Dette kan ein gjere fordi kokepunktet til ei væske er avhengig av trykket, og høgare trykk fører til høgare kokepunkt. Dette overoppvarma vatnet vart så sprøyta ut gjennom dyser og ut i opne røyr, der vatnet raskt kokte og gav frå seg varmen sin. Desse røyra kunne plasserast under overflata til flyet, slik at det ikkje medverka til luftmotstanden i det heile tatt.

Desse systema hadde derimot alvorlege ulemper. Sidan ein trong mange røyr for å kjøle ned vatnet dekte kjølesystemet ein stor del av flyet sjølv om det var gøymd. Dette invikla systemet vart derfor svært upåliteleg. Sidan kjølesystemet i tillegg var stort var det enkelt for eit fiendtleg fly å treffe det. Britiske og amerikanske forsøk på å bruke systemet enda opp med å bruke etylenglykol i stadenfor. Tyskarane tok i staden å gjorde dei tradisjonelle radiatorane meir straumlinjeforma, og i 1940 hadde alle gått bort frå denne avkjølingsmetoden.

Fordampingsavkjøling vart òg nytta i enkelte bilar, før moderne luftkondisjonering ved dampkompressjon kom i bruk.

Bygningar

Fordampingsavkjøling er ein vanleg metode for å kjøle ned bygningar, sidan det er relativt billig og krev mindre energi enn mange andre former for avkjøling. Denne metoden krev derimot mykje vatn til fordampinga, og er mindre effektiv når den relative fukta er låg, slik at dette berre har ein viss effekt i område med tørt klima.

Kryogenikk

Fordampingsavkjøling er vanleg i kryogenikk. Dampen over ei kryogenisk væske vert pumpa bort, og væska held fram med å fordampe så lenge væska sitt damptrykk er stort. Fordampingsavkjøling av vanleg helium kan føre temperaturen ned til minst 1,2 K. Fordampingsavkjøling av helium-3 kan ta temperaturen vidare ned til 300 mK.

Planetært

Denne prosessen er nyleg observert på planetær skala på Pluto, og virkar mot drivhuseffekten.

Sjå òg

Bakgrunnsstoff

Simulering av fordampingsavkjøling Arkivert 2012-06-11 ved Wayback Machine.

Kjelde

Denne artikkelen er basert på ei omsetjing av artikkelen Evaporative cooling frå Engelsk Wikipedia .