Jetzt bei den heißen Temperaturen kann man ein ganz besonderes Phänomen beobachten: Die Sonne brennt, die Temperaturen steigen und wir fangen an zu schwitzen! Soweit noch nichts Besonderes, aber warum fühlt sich unsere Haut kalt an, obwohl uns warm ist?
Verdunstungskälte
Der Grund hierfür ist die Verdunstungskälte. Der Körper kühlt ab, indem er Schweiß ausscheidet und dieser verdunstet. Wenn der Schweiß verdunstet, heißt das, dass der Schweiß vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand wechselt. Verdunsten ist hier übrigens nicht gleich verdampfen! Denn Wasser verdampft erst bei ca. 100 Grad Celsius unter normalen Bedingungen, während das Verdunsten bereits unterhalb des Siedepunktes erfolgt. Für den Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand wird Wärmeenergie benötigt, damit sich die Wassermoleküle im Schweiß von ihren Nachbarn trennen und so die Flüssigkeit verlassen können, denn Wassermoleküle sind über Wasserstoffbrückenbindungen in einer Art Verband organisiert. Dabei handelt es sich aber im flüssigen Aggregatzustand nicht um eine starre Struktur, die Wassermoleküle können innerhalb dieses Verbandes ihre Positionen tauschen, wobei neue Brückenbindungen entstehen. Mit steigenden Temperaturen aber, beginnen sich die Wassermoleküle schneller zu bewegen und können so die Anziehungskräfte ihrer Nachbarn überwinden. Sie lösen sich aus dem Verband und steigen auf (Verdunstung), wobei sie die Wärme mitnehmen. Der noch vorhandene Wasserfilm auf der Haut, der Schweiß, kühlt ab und somit auch unsere Haut.
Der Grund für dieses Phänomen begründet sich darauf, dass die Natur ständig versucht Ungleichgewichte wieder ins Gleichgewicht zu bringen – in diesem Fall: die feuchte Haut und die trockene Luft. Geht der Schweiß zum Ausgleich in den gasförmigen Aggregatzustand über, wird die Feuchtigkeit von der umgebenden Luft aufgenommen. Erst wenn die Luft vollständig gesättigt ist, stoppt die Verdunstung.
Verdunstungskälte im Versuch mit dem Cobra SMARTsense Temperatur Sensor
Noch etwas Wissenswertes zum Schluss…
Um die Körpertemperatur zu halten, wird Wärme zuerst in Form von Strahlung abgegeben – Wärmestrahlung! Erst wenn viel Wärme abgegeben werden muss, um den Ausgleich zu schaffen, beginnen wir zu schwitzen. Dabei erfolgt der Abtransport der Wärme über unseren Blutkreislauf. Die Hautdurchblutung steigt, Adern und Venen in unserer Haut weiten sich, um die Oberfläche zu vergrößern und so möglichst viel Wärme abgeben zu können. Die Haut ist gerötet.
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