気化熱とは？ 部屋に入ってくる風を涼しくできるか他

質問

去年の夏、網戸を霧吹きで濡らしたところ、入ってくる風が涼しくなりました。すぐに乾いてしまうので実用的ではありませんが。

でも、気化熱に関連する質問ややりとりを聞くと（一例を後述）、その涼しく感じる原理が分からなくなってきました。そもそも本当に涼しくなっているのかどうか。

そこでふたつ質問を。
１、網戸を濡らすとそこを通過して入ってくる風は涼しくなりますか？
２、日中打ち水をするのはなぜ逆効果なのか。

まず、水が蒸発するときに周囲の温度を奪うんですよね？　その熱はどこにいくのでしょうか？　空気中？　もしそうならその場の空気に熱が加わって却って暑くなりそうな気がします。
それとも、まず周囲の熱を奪い、一旦熱は空気中へ移動するも、その場の空気が風などによって入れ替わることで熱が逃げ、最終的にその場の気温が下がるという原理なのでしょうか？

網戸を濡らしたの場合は網戸自体の熱が下がり、そこを通る風が涼しく感じるのでしょうか。

もうひとつ、打ち水について。日中ではなく日がまだ高くない朝や夕方が良く、日中は逆効果と聞きます。
１、日中に水を撒いてもすぐに蒸発してしまい焼け石に水。
２、蒸発して湿度が上がり却って不快。
３、気温が上がり切っていない時に撒けばすぐには水が蒸発せず長い事水がとどまってくれる。
というのを理由として聞きます。
１→熱い物ほど温度を下げれば効果が大きいのでは？
２→蒸発したその空気が風で流れ掃気されるのでは？
３→蒸発する時に熱を奪うのだから、蒸発しなければ意味がないのでは？
２に関してはひとつ目の質問である網戸を濡らす話とつながります。

エネルギー保存の法則クソくらえな暑さに嫌気がさしますネ。

今自分に混乱を招いているやり取り例

Q、窓際に濡れた布や洗濯物を置くと涼しくなるか？
A、湿度だけ上がって逆効果。
A、風通しが悪くなって逆効果。

そのほか、
「なぜ木陰が涼しいかと言うと、葉の水分が蒸発して熱を奪い、冷えるから。」
という話も。

回答No.4

takochann2

気化熱を利用した冷房に冷風扇があります。この機械は安上がりで効果的なのですが、大きな欠点があり、湿度が１００％になると理論上全く無効でとなることです。湿度が高いだけで効率は悪化し、噴き出した冷風が肌にあたっても汗の気化熱を皮膚から奪えないため、かなり涼しさが減弱し不快な感じにいなります。
　真昼の打ち水に効果がない理由はどのように効果がないのか不明なのですが、おそらく地面の熱を奪って多量に気化した水蒸気で、湿度100％近くで空気の温度がも下がっていない状態で肌にその空気が降れるから逆効果という事ではないでしょうか。地面の温度は劇で気に下がっているはずですので、湿度100%の空気塊が去れば涼しく感じるのでしょう。

お礼

結局、自身が汗をかけるかその汗が蒸発できるかどうかが、というところが快適に過ごせるか不快に感じるかにおいて重要になってくるんですね。

回答No.3

kon555

Q1.網戸を濡らすとそこを通過して入ってくる風は涼しくなりますか？
A1.なります。結構効果的な手法です。
　そもそも「気化熱」というのは、液体が気体になる、つまり気化（蒸発）するときに吸収する熱のことです。
　この網戸の例で言うなら、水が乾く際に熱が消費されるため、そこを通る風が冷やされる事になります。

Q2.日中打ち水をするのはなぜ逆効果なのか。
A2.短時間で蒸発してしまい効果が持続しない。むしろ湿度を上げてしまい、不快指数を上げる。
　純粋な「温度」だけなら逆効果とまではいかないのですが、人間の体感温度には湿度も大きく影響します。
　打ち水を日中に行うと、水は短時間であっという間に蒸発し、局所的に湿度を上げてしまいます。このため温度低下より湿度上昇が効いてしまい、むしろ不快になると言われています。

>>水が蒸発するときに周囲の温度を奪うんですよね？　その熱はどこにいくのでしょうか？
『蒸発する事』そのものに使用されます。その場の空気に熱が加わるわけではないので、気温は上がりません。
　分かりやすく体感したければ、肌を濡らした後に扇風機などで乾かしてみるといいでしょう。濡らした部分だけが冷える＝熱が奪われているのがよく分かると思います。

>>１→熱い物ほど温度を下げれば効果が大きいのでは？
　日差しにより熱が延々と補給されている状態なので、少し温度を下げたくらいではすぐにまた加熱されます。
　ちなみに大量の水で濡らした場合には、一時的に地面が冷えて涼しくなります。

>>２→蒸発したその空気が風で流れ掃気されるのでは？
　湿度上昇だけでなく、熱された地面の熱が水蒸気として上がってくるため、風自体が熱くなります。
　鉄板焼きより蒸し焼きの方が短時間で火が通る、みたいなモノです。
　温度低下に対して、湿度上昇や水蒸気による加熱による差し引きであまり効果的ではなくなるわけです。

>>３→蒸発する時に熱を奪うのだから、蒸発しなければ意味がないのでは？
　蒸発の激しさが問題です。要は熱量と水の量の問題です。

お礼

＞『蒸発する事』そのものに使用されます。その場の空気に熱が加わるわけではないので、気温は上がりません。

なるほど！　熱が移動しているのではなく、蒸発するその力として熱が消費されるというような解釈をすればよいのですね！
それを踏まえると
入ってくる風が冷たくなる＝網戸の水分を蒸発させるために空気の熱が奪われる
という事で納得できました！

回答No.2

takochann2

1gの水が気化すると2000Jのエネルギーが空気から水蒸気に吸収されます。2000J低下した空気のエネルギーは1m3で概ね2度の低下に相当します。

お礼

なるほど……

回答No.1

hiro_1116

気化熱で温度は下がりますが、空気の湿度は上がるので蒸し暑く感じることもありますね

お礼

そうですよね。