Thời điểm xuân hè là mùa của những cơn mưa rào bất chợt. Nếu chẳng may bị kẹt giữa trời mưa mà không có ô, bạn sẽ lập tức thấm thía cảm giác "ướt" là như thế nào. Nhưng đã bao giờ bạn tự hỏi, điều gì ở nước đã tạo nên tính chất đặc trưng này?
Dưới góc độ của một nhà khoa học khí quyển – người chuyên nghiên cứu về các hiện tượng như bão và cháy rừng vốn liên quan mật thiết đến nước – Phó giáo sư Yunyao Li từ Đại học Texas lý giải rằng câu trả lời nằm ở cách các phân tử nước tương tác với nhau và với môi trường xung quanh.
Cảm giác "ướt" có thể quan sát được
Hãy tưởng tượng khi bạn vô tình làm đổ nước lên quần áo. Có hai hiện tượng dễ dàng nhận thấy: Một là nước loang nhanh trên mặt vải và khiến phần áo ướt dính chặt vào da hơn hẳn phần khô. Hai là vùng bị ướt luôn mang lại cảm giác mát lạnh.
Lý do quần áo ướt dính vào cơ thể và nước loang rộng là nhờ lực bám dính. Các phân tử nước có sức hút rất mạnh với các loại phân tử khác. Sở dĩ có hiện tượng này là do nước có tính phân cực. Giống như một thanh nam châm siêu hiển vi, một đầu phân tử nước mang điện tích âm nhẹ, đầu còn lại mang điện tích dương nhẹ.
Trong khi đó, nhiều vật liệu thông dụng như thủy tinh, da hay vải vóc cũng có tính phân cực. Khi tiếp xúc, điện tích trên các bề mặt này sẽ hút và giữ chặt các phân tử nước tại chỗ. Chính lực hút này giúp nước trải đều trên bề mặt. Thực tế, một vật có mang lại cảm giác "ướt" hay không phụ thuộc vào khả năng duy trì tiếp xúc giữa chất lỏng và bề mặt đó. Nước cho ta cảm giác ướt vì các phân tử của nó bám rất chắc vào nhau và dính chặt vào da chúng ta.
Để so sánh, hãy nhìn vào thủy ngân. Loại chất lỏng này có lực hút với bề mặt rất yếu nhưng lực liên kết nội tại giữa các phân tử lại cực kỳ mạnh. Kết quả là thủy ngân không hề dính vào các bề mặt khác và không gây ra cảm giác "ướt" tương tự.
Còn cảm giác mát lạnh khi bị ướt? Đó là hệ quả của quá trình bay hơi. Để chuyển từ trạng thái lỏng sang khí, các phân tử phải thắng được lực liên kết giữa chúng. Quá trình này cần năng lượng, và chúng "mượn" năng lượng đó từ môi trường xung quanh dưới dạng nhiệt. Khi bạn bước lên từ hồ bơi, nước trên đồ bơi bay hơi sẽ lấy đi nhiệt lượng từ cơ thể, khiến bạn thấy lạnh. Đôi khi, cảm giác mát lạnh này còn "đánh lừa" bộ não, khiến bạn nghĩ mình đang ướt ngay cả khi không có giọt nước nào.
Cơ chế làm mát bằng bay hơi này hiện diện rất nhiều trong đời sống. Cồn y tế khi sát trùng vết thương hay mồ hôi khi thoát ra khỏi cơ thể đều hoạt động theo cách tương tự: bay hơi và mang theo nhiệt lượng, giúp làm dịu cơ thể.
Cái ướt "vô hình"
Đôi khi, bạn cảm thấy không khí thật ẩm ướt dù chẳng có giọt nước nào rơi xuống. Đó chính là độ ẩm – lượng hơi nước tồn tại trong không khí.
Không khí chỉ có thể chứa một lượng hơi nước nhất định. Khi độ ẩm quá cao, quá trình bay hơi sẽ chậm lại. Đây là lý do tại sao mồ hôi trên da không thể thoát đi, khiến chúng ta cảm thấy bết dính và khó chịu. Khi không khí đạt đến trạng thái bão hòa, hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước lỏng, tạo ra sương mù hoặc sương đọng trên cây cỏ.
Khả năng giữ hơi nước của không khí phụ thuộc vào nhiệt độ: không khí càng nóng càng giữ được nhiều hơi nước. Ở nhiệt độ cao, các phân tử nước có nhiều năng lượng hơn để bứt phá khỏi lực hút lẫn nhau và hóa hơi. Đó là lý do tại sao những nơi râm mát hoặc thiếu ánh sáng thường mang lại cảm giác ẩm thấp. Tại đây, nhiệt độ thấp khiến không khí không giữ được nhiều hơi nước, nước khó bay hơi và môi trường luôn ở trạng thái ẩm ướt.
Nghịch lý: Có nước nhưng không thấy ướt
Ngược lại, đôi khi không khí chứa rất nhiều hơi nước nhưng bạn lại không hề thấy ướt. Một ví dụ điển hình là khi đứng gần một ngọn lửa. Quá trình cháy giải phóng một lượng lớn hơi nước, nhưng do nhiệt độ tại đó quá cao, không khí có thể "hấp thụ" toàn bộ lượng hơi này và thúc đẩy quá trình bay hơi diễn ra nhanh hơn. Nếu bạn phơi quần áo ướt gần đó, chúng sẽ khô rất nhanh.
Trong dự báo thời tiết, các chuyên gia thường dùng khái niệm "độ ẩm tương đối" để mô tả cảm giác về không khí thay vì đo lường lượng hơi nước tuyệt đối. Vì không khí nóng giữ ẩm quá tốt nên độ ẩm tương đối thường ở mức thấp, khiến nhiều người ngạc nhiên khi biết rằng các vụ cháy rừng thực tế giải phóng một lượng hơi nước khổng lồ. Rõ ràng, lửa là thứ cuối cùng người ta có thể liên tưởng đến khái niệm "ướt".
if (pageSettings.allow3rd) admicroAD.unit.push(function () { admicroAD.show('admzonek1fs4xky') });
