Молекула имеет кинетическую энергию, но передвигается лишь на небольшое расстояние до столкновения с другими молекулами. В обычных условиях мало-вероятно, чтобы она покинула жидкость. Она движется в произвольных направлениях. То же самое касается других молекул по соседству, но все они движутся не с одинаковой скоростью. Одни из них имеют большую кинетическую энергию, чем другие; средняя кинетическая энергия всех молекул является мерой температуры жидкости.

Молекула В находится в поверхностном слое жидкости. Силы притяжения, действующие на нее в горизонтальном направлении, одинаковы, так же как и у молекулы А. Некоторое число молекул находится непосредственно над поверхностью жидкости, и направленная вверх сила мала. Она гораздо меньше силы, направленной вниз, и поэтому существует результирующая сила, которая направлена внутрь жидкости. Смогут ли молекулы преодолеть эту силу и освободиться из жидкости, зависит от их кинетической энергии.Только быстродвижущиеся молекулы имеют достаточную кинетическую энергию, чтобы освободиться из жидкости.

Поскольку часть быстродвижущихся молекул покидает жидкость, то, следовательно, средняя кинетическая энергия остающихся в жидкости молекул уменьшается. Соответственно падает и температура жидкости. Это охлаждение обычно незаметно, потому что из окружающей среды прибывает тепловая энергия и поддерживает температуру постоянной. Понижение температуры вы сможете ощутить, поместив каплю летучей жидкости — эфира или одеколона — на ладонь. Жидкость быстро испаряется, и на ее месте ощущается холодок, поскольку скрытая теплота, необходимая для испарения, быстро забирается от руки. Более убедительная демонстрация этого факта дается в исследовании ниже.

Потеря большого числа наиболее энергетичных молекул эфиром понижает его температуру ниже 0 °С, а тепловая энергия вливается из окружающей среды. Ближайшее окружение, т. е. вода, поставляет большую часть тепловой энергии, и она теряет ее столько, что замерзает.

Отстаете по физике, не понимаете предмет? Репетитор по физике в Минске поможет вам.

Простое применение охлаждения при помощи испарения показано на рисунке. Бутылка молока помещена в воду, а сверху нее поставлен опрокинутый простой глиняный сосуд, не покрытый глазурью. Вода по стенкам глиняного сосуда поднимается вверх капиллярным путем и испаряется. Производимое охлаждение помогает сохранить молоко свежим. Это приспособление используется, когда нет холодильника, например на пикнике. Если нет глиняного сосуда, то можно вместо него использовать мокрую ткань.Если вы плавали в море, то знаете разницу между сухим и влажным днем. Если погода сухая, то испарение капель воды с поверхности тела происходит быстро. Скрытая теплота отбирается у тела при испарении воды, и вам очень холодно, когда вы выходите из воды. Во время влажной погоды испарение мало, и нет нужды сразу же вытираться полотенцем.

Другие сведения об испарении

• Испарение происходит только с поверхности жидкости, поэтому сократить его можно уменьшением площади поверхности. Наоборот, увеличение площади поверхности усиливает испарение и позволяет жидкости испаряться быстрее.
• Испарение происходит при любой температуре. Однако увеличение температуры жидкости увеличивает число молекул в поверхностном слое, которые обладают достаточной кинетической энергией для высвобождения, и поэтому увеличивает степень испарения.
• Уменьшение атмосферного давления увеличивает степень испарения, поскольку уменьшается вероятность того, что высвобождающиеся молекулы возвратятся в жидкость.
• Ветер над поверхностью усиливает испарение, поскольку он устраняет молекулы, как только они высвобождаются из жидкости, и это увеличивает степень испарения.

Работа, произведенная для вытеснения атмосферного воздуха

При большем увеличении объема газа для вытеснения окружающего атмосферного воздуха должна быть проделана работа. Для этого нужна энергия. Когда вода превращается в пар, то ее объем увеличивается примерно в 17 раз. Большая часть поставляемой энергии уходит на разрыв сил притяжения молекул, но примерно 1/20 ее  используется  для   вытеснения атмосферного воздуха. То же происходит и с другими жидкостями. Когда твердое вещество превращается в жидкость, изменение объема весьма мало и потраченной на это энергией можно пренебречь. Что касается льда, то его объем уменьшается по мере превращения в жидкость, и поэтому энергетическое превращение происходит в противоположном направлении.