¿Cómo refresca el sudor el cuerpo incluso cuando el aire es más cálido que él?

La transpiración no transfiere calor a su aire circundante , al menos no el tipo de calor que se puede medir con un termómetro. Por el contrario, absorbe el calor del cuerpo y lo utiliza para impulsar la transformación de la humedad de la forma líquida en vapor de agua . El aire registrará una mayor humedad a medida que se agrega el vapor a su composición, pero no aumentará la temperatura. Cuando el vapor se condensa luego en forma líquida, tal vez como rocío o como parte de una nube de lluvia, toda esta energía latente se convertirá nuevamente en calor mensurable y se liberará en el ambiente.

Este cambio de estado requiere mucha energía: se evaporaron aproximadamente 600 calorías por cada litro (33.8 onzas líquidas de EE. UU.). En comparación, cada Caloría contiene suficiente energía para calentar un litro de agua en 1ºC (1.8ºF). Esto significa que cada gota de agua que se evapora absorbe suficiente energía para calentar seis gotas desde un poco por encima del punto de congelación hasta un punto de ebullición.

La evaporación requiere que la humedad relativa del aire sea inferior al 100%; o, dicho de otra manera, la temperatura del aire debe estar por encima del punto de rocío, donde el vapor comienza a condensarse en forma líquida. Si se cumple esta condición, la evaporación ocurrirá independientemente de si el ambiente de una persona es más cálido o más frío que su piel.

La evaporación es un proceso de enfriamiento.

Esa es una regla física simple que debería ser entendida más ampliamente. Cuando cualquier líquido se evapora, absorbe calor. El agua, especialmente, requiere mucha energía para vaporizarse, por lo que absorbe mucho calor.

En consecuencia, cuando sopla aire sobre una superficie con agua, el movimiento del aire hace que el agua se evapore más rápido, haciendo que la superficie se vuelva más fría que el aire que sopla sobre ella. Eventualmente, por supuesto, el agua se evapora, pero hasta entonces, la superficie se enfría.

El giro de todo esto es la humedad. Si ya hay mucha humedad en el aire, el agua no se puede evaporar también, por lo que la capacidad de enfriamiento se ve obstaculizada. En un clima seco, por otro lado, la evaporación ocurre muy rápidamente, lo que permite que una persona se mantenga más fresca. Es por eso que la gente habla de que “un calor seco” es más placentero, mientras que cuando está caliente y bochornoso (es decir, húmedo), es mucho más miserable: no hay forma de refrescarse.

En algunas áreas secas, las personas incluso usan lo que se llama “enfriadores de pantano”. Aires acondicionados que solo consisten en un ventilador que sopla sobre filtros que están constantemente empapados con agua. Mientras el agua siga siendo abastecida, puede enfriar una casa solo por evaporación. Son más baratos y usan menos energía que un aire acondicionado tradicional, pero solo funcionan en áreas con aire seco. Está bien en Nevada, pero inútil en Florida.

La transpiración y luego la evaporación a una temperatura más baja del bulbo húmedo.

Ejemplo: Un día caluroso en Denver, el CO es 105F (40.5 C) pero el bulbo húmedo promedio coincidente es solo 65.4F (18.5C). Esto significa que la temperatura de la superficie de su cuerpo puede acercarse a la temperatura del bulbo húmedo a través de la evaporación de la piel.

Ahora si es 120F (49C) con 100% de humedad relativa … lo que significa un bulbo húmedo de 120F, no habría forma de enfriarse.

También puede haber algunos factores biológicos involucrados, pero esa no es mi área.

para cambiar el estado de líquido a gas (evaporar) las moléculas de agua necesitan ganar más energía. Si el agua está en contacto con la piel, es más probable que el agua obtenga esta energía de su cuerpo, incluso si la temperatura ambiente es mayor. Cuando el agua se evapora y abandona la superficie de la piel, se llevará consigo esta energía, eliminando así la energía de su cuerpo. A medida que la sangre pasa a través de los capilares debajo de la piel, se aplicará más calor a la piel y se perderá de esta manera.

Mientras el agua pueda evaporarse fácilmente, la sudoración tendrá un efecto de enfriamiento. Esta es la razón por la que todavía se puede sentir más fresco en un desierto a 45 C que en los trópicos o subtrópicos a una temperatura más baja de, por ejemplo, 32 o 35. La humedad hace que sea más difícil evaporar el agua ya que está casi saturada con agua es uno mismo.