Sì, come hanno affermato altre risposte, la temperatura potrebbe scendere al di sotto della temperatura ambiente attraverso il raffreddamento evaporativo. In effetti potrebbe diventare fredda quanto la temperatura di bulbo umido dell'aria nella stanza. Se conosci la temperatura e l'umidità dell'aria, puoi calcolare la temperatura del bulbo umido utilizzando un grafico psicrometrico:

Trova la tua temperatura ambiente sulla scala verde "Temperatura bulbo secco" e l'umidità relativa della stanza sulla scala rossa "Umidità relativa". Individua il punto in cui si incontrano e leggi quella posizione sulla scala azzurra "Bulbo umido o temperatura di saturazione". Ad esempio, se la temperatura ambiente è di 25 ° C e l'umidità relativa è del 30% (che hai indicato), la temperatura più bassa che la tua bevanda potrebbe raggiungere con il raffreddamento evaporativo sarebbe di circa 14 ° C. Se invece l'aria fosse completamente secca (umidità relativa 0%), potrebbe raggiungere circa 8 ° C.

Questo non significa necessariamente che la tua bevanda raggiungerà quella temperatura. Potrebbe richiedere un grande flusso d'aria, un'ampia superficie di evaporazione e un tempo considerevole per raggiungere effettivamente la temperatura di bulbo umido.

Sì, può diventare più freddo della temperatura ambiente.La ventola che soffia sulla superficie del liquido funge da stadio di evaporazione in un frigorifero.Non c'è riciclaggio del vapore per condensa come in un frigorifero, ma chiaramente non è importante qui!

È senza dubbio possibile anche congelare il liquido, ma questo è più facilmente dimostrato soffiando aria a temperatura ambiente su un liquido volatile come l'etere per congelare una piccola quantità di acqua.[Avviso di sicurezza: non provateci tranne, possibilmente, all'aperto e con estrema cautela;l'etere è altamente infiammabile e un anestetico.]

Non c'è bisogno di preoccuparsi, però, delle leggi della termodinamica: questo non è un processo ciclico ad azione automatica e la seconda legge non viene violata!

Ho usato il mio disinfettante per le mani (grazie a COVID) che è l'alcol al 70% v / v sarà sicuramente un esperimento facile per dimostrarlo, e il mio risultato è stato sì, la temperatura del liquido è inferiore alla temperatura ambiente, e iosentire che dipende dalla volatilità dei liquidi che provocano il processo di evaporazione e raffreddare il liquido , nel tuo esempio, la variazione di temperatura non sarebbe significativa come quella dell'alcol, ma sì, può essere raffreddata.

Esistono due tipi di liquidi, ovvero i liquidi volatili & non volatili. Considera due casi per questi liquidi

Case 1: Lascia che il liquido sia volatile, diciamo acqua. I liquidi sono per lo più volatili. La ventola soffia aria sulla superficie del liquido. Questo fa evaporare il liquido & portato via sotto forma di vapori soffiando aria. In questo processo, le molecole liquide sulla superficie libera del liquido prendono l'entalpia di vaporizzazione in parte dalle molecole nitrite e in parte dal soffio d'aria per trasformarsi in vapore. Ciò si traduce in estrazione di calore raffreddamento & di liquido volatile e anche possibilmente raffreddamento parziale dell'aria di soffiaggio a seconda della temperatura del liquido. La temperatura minima che un liquido volatile può raggiungere è la temperatura termodinamica a bulbo umido (TWBT) dell'aria ambiente. Questo è uno dei motivi per cui l'acqua (cioè abbondante liquido volatile con elevata entalpia di vaporizzazione) viene utilizzata nei sistemi di raffreddamento ad acqua.

La condizione in cui un liquido volatile viene raffreddato dall'aria che soffia sulla sua superficie è che la temperatura del liquido volatile deve essere maggiore della temperatura del punto di rugiada (DBT) (ovvero la temperatura alla quale il vapore acqueo nell'aria inizia a condensare) & inferiore a quella umida temperatura di bulbo (WBT) (ovvero la temperatura alla quale l'aria è satura di vapore) dell'aria soffiata.

Case2: Lascia che il liquido non sia volatile (cioè non possa evaporare) diciamo Glicerina. L'aria soffiata dalla ventola estrae il calore dalla superficie del liquido mediante un processo di convezione (forzata) se la temperatura dell'aria di soffiaggio (ambiente) è inferiore alla temperatura del liquido & può raffreddare il liquido non volatile (glicerina) altrimenti no.

Tipicamente una condizione al contorno convettiva ha la forma $$ Q = h \ cdot A \ cdot (T (t) - T_ \ text {env}) = h \ cdot A\ cdot \ Delta T (t) $$ (dove h può essere una funzione della velocità del fluido se necessario) quindi non è realmente possibile che il calore possa essere trasferito oltre la temperatura ambiente (se T è maggiore di Tenv abbiamoavere il raffreddamento se al contrario abbiamo il riscaldamento).Leggendo le altre risposte qui c'è una reazione endotermica di evaporazione qui che è la causa del raffreddamento al di sotto della temperatura ambientale.La legge di Raoults afferma che all'equilibrio $$ x_i = \ frac {y_i p_ \ text {total}} {p_i ^ \ star} $$ quindi l'umidità relativa è fondamentalmente una misura di quanto siamo lontani dall'equilibrio attualmente.Soffiando aria oltre un liquido volatile, lo manteniamo più lontano dall'equilibrio (reazione più rapida) e acceleriamo la reazione endotermica causando una maggiore perdita di calore

Una rapida spiegazione di come l'evaporazione raffredda il caffè. Supponiamo che sia già trascorso abbastanza tempo affinché il caffè sia a temperatura ambiente. Come può diventare ancora più interessante?

Sebbene il caffè possa essere in generale a temperatura ambiente, non tutte le molecole saranno alla stessa temperatura. Alcuni saranno più caldi (avranno più energia) e altri più freddi (meno energia), quindi la temperatura complessiva è solo una media.

Le molecole che si liberano dal liquido ed evaporano tenderanno ad essere quelle che hanno più energia. Se quelle molecole escono completamente, la temperatura media del caffè sarà ovviamente inferiore a prima (poiché hai portato via alcune delle molecole più calde).

Le molecole che fuoriescono riscaldano l'aria intorno al caffè rendendo più probabile che parte del calore fuoriuscito venga semplicemente restituito al caffè per conduzione, ma l'uso di una ventola (e anche di convezione) aiuterà a rimuovere quel calore da la vicinanza, aiutando così a prevenire ciò. Nel complesso c'è un flusso continuo di calore lontano dalla tazza. La stanza si riscalda leggermente quando vengono aggiunte le molecole calde e il caffè si raffredda.

Nel caso di un condizionatore d'aria, il liquido che evapora viene mantenuto in un sistema chiuso. Il liquido è costretto ad evaporare (che lo raffredda) e quindi il gas viene condensato (che lo riscalda). Le due lavorazioni avvengono in parti separate del sistema, in modo che la parte fredda abbia aria passata su di essa che raffredda la casa o l'auto e la parte calda abbia aria passata su di essa che prende il calore in eccesso e lo soffia nell'ambiente.

Altre risposte qui sono interessanti, ma ecco una versione semplice, senza formule.

Si consideri l'ipotetica situazione in cui la bevanda si sia già raffreddata per raggiungere l'equilibrio, ovvero si sia già raffreddata a temperatura ambiente di 25 ° C.La ventola quindi facilita l'evaporazione di un'altra molecola d'acqua, che sarà una delle molecole più energetiche (più calde).Quindi la bevanda ora ha una temperatura media più bassa, appena sotto i 25 ° C.Quindi questo risponde alla domanda, ma più interessante ...

La bevanda continuerà a perdere calore in questo modo fino a quando il tasso di perdita di calore per evaporazione sarà uguale al tasso di riscaldamento della tazza dall'aria circostante, quindi vi sarà un nuovo equilibrio.Quindi, migliore è l'isolamento della tazza, più fredda diventerà la bevanda prima di raggiungere questo equilibrio.

Non vedo come possa essere raffreddato al di sotto della temperatura ambiente.

Ma se l'ambiente è asciutto e abbastanza grande, la ventola può rimuovere le molecole dal liquido, aumentando il contenuto di vapore acqueo nell'aria.In questo processo, l'aria può raffreddarsi, trasferendo energia per evaporare l'acqua.

Alla fine la stanza può essere raffreddata.Di conseguenza la bevanda può raggiungere temperature inferiori alla temperatura ambiente precedente.Ma l'effetto sarà probabilmente trascurabile.Normalmente sono necessari ugelli speciali per produrre un fine getto d'acqua, aumentando la cinetica del processo.

Ho lavorato in una fabbrica dove i ventilatori con spruzzi d'acqua raffreddavano l'ambiente.Poteva essere misurata con un termometro e non era solo una sensazione rinfrescante dovuta all'evaporazione dell'acqua sulla pelle.

Poiché è stato chiesto di "ventola", la ventola non può raffreddare nulla da sola (immagina di usare una ventola all'interno dell'aspirapolvere XD), fa muovere il fluido all'esterno del contenitore, aiutando quindi a trasferire il calore dal contenitore alfluido in movimento (aria nei casi normali).

Se utilizziamo un fluido molto più freddo, dobbiamo essere in grado di abbassare la temperatura in modo significativo.

Per affrontare qualcosa che nessuno ha ancora, sebbene non risponda alla domanda (poiché non posso superare gli altri):

In effetti, fa così freddo che sembra molto più freddo di quanto mi sarei aspettato data la mia stanza relativamente calda ( $ \ sim 25 ^ \ circ $ ). Tuttavia, potrebbe trattarsi di un'illusione causata dal fatto che la temperatura ambiente è ancora inferiore alla temperatura corporea o che la tazza è piuttosto fredda.

Questa è davvero un'illusione, ma non proprio quella che descrivi. Se entri nella tua cucina dopo che nessuno ci è stato dentro per un po ', è ragionevole aspettarsi che gli oggetti in cucina abbiano all'incirca la stessa temperatura. Se tocchi il tuo tagliere di legno, non si sentirà affatto freddo. Se tocchi il cucchiaio di metallo appoggiato accanto al tagliere, si sentirà molto più freddo.

Questo perché percepiamo il calore (o la sua mancanza) in base alla velocità con cui cambia la nostra temperatura. Poiché il legno è un povero dissipatore di calore, non ci aspira il calore molto rapidamente, quindi non lo percepiamo come freddo. Al contrario, il cucchiaio di metallo allontana il calore da noi molto più velocemente, quindi sembra più freddo.

Il tè è un buon dissipatore di calore.