Ja, wie andere Antworten angegeben haben, könnte die Temperatur durch Verdunstungskühlung unter Raumtemperatur fallen. Tatsächlich könnte es so kalt werden wie die Feuchtkugeltemperatur der Luft im Raum. Wenn Sie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Luft kennen, können Sie die Feuchtkugeltemperatur mithilfe eines psychrometrischen Diagramms ermitteln:

Finden Sie Ihre Raumtemperatur auf der grünen Skala "Trockenkugeltemperatur" und die relative Raumfeuchtigkeit auf der roten Skala "Relative Luftfeuchtigkeit". Suchen Sie den Punkt, an dem sie sich treffen, und lesen Sie diese Position auf der hellblauen Skala "Wet Bulb oder Saturation Temperature" ab. Wenn beispielsweise die Raumtemperatur 25 ° C und die relative Luftfeuchtigkeit 30% beträgt (was Sie angegeben haben), beträgt die niedrigste Temperatur, die Ihr Getränk durch Verdunstungskühlung erreichen könnte, ungefähr 14 ° C. Wenn die Luft jedoch vollständig trocken wäre (relative Luftfeuchtigkeit 0%), könnte sie etwa 8 ° C erreichen

Dies bedeutet nicht unbedingt, dass Ihr Getränk diese Temperatur erreicht. Es kann einen großen Luftstrom, eine große Verdampfungsfläche und eine beträchtliche Zeit erfordern, um die Feuchtkugeltemperatur tatsächlich zu erreichen

Ja, es kann kühler als Raumtemperatur werden.Der auf die Flüssigkeitsoberfläche blasende Ventilator wirkt wie die Verdampfungsstufe in einem Kühlschrank.Es gibt kein Recycling des Dampfes durch Kondensation wie in einem Kühlschrank, aber das ist hier eindeutig nicht wichtig!

Es ist zweifellos möglich, die Flüssigkeit sogar einzufrieren. Dies lässt sich jedoch leichter demonstrieren, indem Luft bei Raumtemperatur über eine flüchtige Flüssigkeit wie Ether geblasen wird, um eine kleine Menge Wasser einzufrieren.[Sicherheitswarnung: Versuchen Sie dies nur im Freien und mit äußerster Vorsicht.Äther ist leicht entflammbar und ein Anästhetikum.]

Sie müssen sich jedoch keine Sorgen um die Gesetze der Thermodynamik machen: Dies ist kein selbsttätiger zyklischer Prozess und das zweite Gesetz wird nicht verletzt!

Ich habe mein Händedesinfektionsmittel (dank COVID) verwendet, bei dem es sich um einen Alkohol von 70% v / v handelt. Dies ist sicherlich ein einfaches Experiment, um dies zu demonstrieren. Mein Ergebnis war, dass die Temperatur der Flüssigkeit unter der Raumtemperatur liegt, und ichEs hängt von der Flüchtigkeit der Flüssigkeiten ab, die den Verdunstungsprozess verursachen, und die Flüssigkeit abkühlen lassen In Ihrem Beispiel wäre die Temperaturänderung nicht wesentlich so hoch wie im Alkohol, aber ja, sie kann abkühlen.

Es gibt zwei Arten von Flüssigkeiten, d. h. flüchtige nichtflüchtige &-Flüssigkeiten. Betrachten Sie zwei Fälle für diese Flüssigkeiten

Case 1: Lassen Sie die Flüssigkeit flüchtig sein, sagen wir Wasser. Die Flüssigkeiten sind meist flüchtig. Der Lüfter bläst Luft über die Flüssigkeitsoberfläche. Dadurch verdunstet die Flüssigkeit & und wird durch Blasen von Luft in Form von Dämpfen abgeführt. Bei diesem Prozess nehmen die flüssigen Moleküle auf der freien Oberfläche der Flüssigkeit die Verdampfungsenthalpie teilweise von benachbarten Molekülen und teilweise vom Blasen von Luft zur Änderung des Dampfes auf. Dies führt zu einer Wärmeextraktion der &-Kühlung der flüchtigen Flüssigkeit und möglicherweise auch zu einer teilweisen Kühlung der Blasluft in Abhängigkeit von der Flüssigkeitstemperatur. Die Mindesttemperatur, die eine flüchtige Flüssigkeit erreichen kann, ist die thermodynamische Feuchtkugeltemperatur (TWBT) der Umgebungsluft. Dies ist einer der Gründe, warum Wasser (d. H. Reichlich vorhandene flüchtige Flüssigkeit mit hoher Verdampfungsenthalpie) in Wasserkühlsystemen verwendet wird.

Der Zustand einer flüchtigen Flüssigkeit, die durch Luft, die über ihre Oberfläche bläst, abgekühlt wird, besteht darin, dass die Temperatur der flüchtigen Flüssigkeit höher sein sollte als die Taupunkttemperatur (DBT) (dh die Temperatur, bei der Wasserdampf in der Luft zu kondensieren beginnt). & ist weniger als nass Kolbentemperatur (WBT) (dh Temperatur, bei der Luft mit Dampf gesättigt ist) der Blasluft.

Case2: Lassen Sie die Flüssigkeit nicht flüchtig sein (d. h. nicht verdampfen), sagen Sie Glycerin. Die vom Ventilator geblasene Luft entzieht der Flüssigkeitsoberfläche durch (erzwungenen) Konvektionsprozess Wärme. Wenn die Temperatur der (Umgebungs-) Blasluft unter der Flüssigkeitstemperatur liegt, kann & die nichtflüchtige Flüssigkeit (Glycerin) abkühlen, andernfalls nicht.

Typischerweise hat eine konvektive Randbedingung die Form $$ Q = h \ cdot A \ cdot (T (t) - T_ \ text {env}) = h \ cdot A.\ cdot \ Delta T (t) $$ span> (wobei h bei Bedarf eine Funktion der Flüssigkeitsgeschwindigkeit sein kann), so dass es nicht wirklich möglich ist, dass Wärme über die Umgebungstemperatur hinaus übertragen werden kann (wenn T größer als Tenv we ist)haben Kühlung, wenn umgekehrt wir Heizung haben).Wenn man die anderen Antworten hier liest, gibt es hier eine endotherme Verdunstungsreaktion, die die Ursache für die Abkühlung unter die Umgebungstemperatur ist.Das Raoults-Gesetz besagt, dass im Gleichgewicht $$ x_i = \ frac {y_i p_ \ text {total}} {p_i ^ \ star} $$ span> Die relative Luftfeuchtigkeit ist also im Grunde ein Maß dafür, wie weit wir derzeit vom Gleichgewicht entfernt sind.Indem wir Luft an einer flüchtigen Flüssigkeit vorbei blasen, halten wir sie weiter vom Gleichgewicht fern (schnellere Reaktion) und beschleunigen die endotherme Reaktion, was zu mehr Wärmeverlust führt

Eine kurze Erklärung, wie die Verdunstung Ihren Kaffee abkühlt. Nehmen wir an, dass bereits genug Zeit vergangen ist, damit der Kaffee Raumtemperatur hat. Wie kann es noch cooler werden?

Obwohl der Kaffee insgesamt Raumtemperatur haben kann, haben nicht alle Moleküle die gleiche Temperatur. Einige sind heißer (haben mehr Energie) und andere kühler (weniger Energie), sodass die Gesamttemperatur nur ein Durchschnitt ist.

Die Moleküle, die sich aus der Flüssigkeit lösen und verdampfen, sind in der Regel diejenigen mit der höchsten Energie. Wenn diese Moleküle vollständig entweichen, ist die durchschnittliche Temperatur des Kaffees offensichtlich niedriger als zuvor (da Sie einige der heißesten Moleküle entfernt haben).

Die austretenden Moleküle erwärmen die Luft um den Kaffee herum, wodurch es wahrscheinlicher wird, dass ein Teil der austretenden Wärme einfach durch Wärmeleitung in den Kaffee zurückgeführt wird. Die Verwendung eines Ventilators (und auch einer Konvektion) hilft jedoch dabei, diese Wärme abzuleiten die Umgebung, um dies zu verhindern. Insgesamt fließt kontinuierlich Wärme vom Becher weg. Der Raum erwärmt sich leicht, wenn die heißen Moleküle hinzugefügt werden und der Kaffee abkühlt.

Bei einer Klimaanlage wird die verdampfende Flüssigkeit in einem geschlossenen System aufbewahrt. Die Flüssigkeit wird verdampft (was sie abkühlt) und dann wird das Gas kondensiert (was es erwärmt). Die beiden Prozesse werden in getrennten Teilen des Systems durchgeführt, so dass über den kalten Teil Luft strömt, die das Haus oder das Auto kühlt, und über den heißen Teil Luft strömt, die die überschüssige Wärme aufnimmt und in die Umgebung ausbläst.

Andere Antworten hier sind interessant, aber hier ist eine einfache Version ohne Formeln.

Betrachten Sie die hypothetische Situation, dass das Getränk bereits abgekühlt ist, um ein Gleichgewicht zu erreichen, dh es hat bereits auf Raumtemperatur von 25 ° C abgekühlt.Der Ventilator erleichtert dann die Verdampfung eines weiteren Wassermoleküls, das eines der energetischeren (heißeren) Moleküle sein wird.Das Getränk hat jetzt eine niedrigere Durchschnittstemperatur von knapp unter 25 ° C.Das beantwortet also die Frage, ist aber interessanter ...

Das Getränk verliert auf diese Weise weiter Wärme, bis die Wärmeverlustrate durch Verdunstung gleich der Erwärmungsrate des Bechers aus der Umgebungsluft ist. Dann entsteht ein neues Gleichgewicht.Je besser die Tasse isoliert ist, desto kälter wird das Getränk, bevor dieses Gleichgewicht erreicht ist.

Ich sehe nicht, wie es unter Raumtemperatur abgekühlt werden kann.

Wenn die Umgebung jedoch trocken und groß genug ist, kann der Ventilator Moleküle aus der Flüssigkeit entfernen und so den Wasserdampfgehalt in der Luft erhöhen.Dabei kann die Luft abkühlen und Energie übertragen, um das Wasser zu verdampfen.

Schließlich kann der Raum gekühlt werden.Infolgedessen kann das Getränk Temperaturen unterhalb der vorherigen Raumtemperatur erreichen.Aber der Effekt wird wahrscheinlich vernachlässigbar sein.Normalerweise sind spezielle Düsen erforderlich, um einen feinen Wasserspray zu erzeugen, der die Kinetik des Prozesses erhöht.

Ich habe in einer Fabrik gearbeitet, in der Ventilatoren mit Wassersprays die Umgebung kühlten.Es konnte mit einem Thermometer gemessen werden und war nicht nur ein erfrischendes Gefühl aufgrund der Verdunstung von Wasser auf der Haut

Da nach "Lüfter" gefragt wurde, kann der Lüfter selbst nichts kühlen (stellen Sie sich vor, Sie verwenden einen Lüfter im Vakuum XD). Er bringt die Flüssigkeit außerhalb des Behälters in Bewegung und hilft so, die Wärme vom Behälter zum Behälter zu übertragenbewegliche Flüssigkeit (Luft in normalen Fällen).

Wenn wir viel mehr kühlere Flüssigkeit verwenden, müssen wir in der Lage sein, die Temperatur erheblich zu senken.

Um etwas anzusprechen, das noch niemand hat, ohne die Frage zu beantworten (da ich die anderen nicht übertreffen kann):

Tatsächlich ist es so kalt, dass es sich in meinem relativ warmen Raum viel kälter anfühlt, als ich es erwarten würde ( $ \ sim 25 ^ \ circ $ span>). Dies könnte jedoch eine Illusion sein, die dadurch verursacht wird, dass die Raumtemperatur immer noch unter der Körpertemperatur liegt oder der Becher ziemlich kalt ist.

Dies ist zwar eine Illusion, aber nicht ganz die, die Sie beschreiben. Wenn Sie in Ihre Küche gehen, nachdem eine Weile niemand mehr in der Küche war, ist zu erwarten, dass die Gegenstände in der Küche ungefähr die gleiche Temperatur haben. Wenn Sie Ihr hölzernes Schneidebrett berühren, fühlt es sich überhaupt nicht sehr kalt an. Wenn Sie den Metalllöffel berühren, der neben dem Schneidebrett liegt, fühlt er sich viel kälter an.

Dies liegt daran, dass wir Wärme (oder deren Fehlen) basierend darauf wahrnehmen, wie schnell sich unsere eigene Temperatur ändert. Da das Holz ein schlechter Kühlkörper ist, entzieht es uns nicht sehr schnell Wärme, sodass wir es nicht als kalt empfinden. Umgekehrt leitet der Metalllöffel die Wärme viel schneller von uns ab, sodass er sich kälter anfühlt.

Tee ist ein guter Kühlkörper.