Das Verdampfen lässt sich folgendermaßen verstehen: Ähnlich wie bei einem Gas haben auch die Moleküle in einer Flüssigkeit eine breite, temperaturabhängige Geschwindigkeitsverteilung. Einige besitzen daher so hohe Geschwindigkeiten, dass ihre kinetischen Energien die Austrittsarbeit der Flüssigkeit übersteigen. Diesen Molekülen ist es damit möglich, die Flüssigkeit durch deren freie Oberfläche zu verlassen und in die Gasphase einzutreten. Flüssigkeiten verdampfen daher bei jeder Temperatur.
Verdampft eine Flüssigkeit in eine freie Umgebung, beispielsweise in die Atmosphäre, so nennt man dies Verdunstung. Wird keine Energie von außen zugeführt, so kühlt sich die Flüssigkeit dabei ab [Experiment].
Von großer Bedeutung ist dieser Abkühlungseffekt, der als Verdunstungskälte bezeichnet wird, für die Regulation unserer Körpertemperatur bei Anstrengung oder in heißer Umgebung: Unter derartigen Bedingungen produzieren wir Schweiß, der auf unserer Haut verdunstet und so für eine Kühlung des Körpers sorgt.
Der Effekt der Verdunstungskälte lässt sich einfach erklären: Da die "verdunsteten" Moleküle die flüssige Phase verlassen, tritt in dieser ein "Verlust" an schnellen Molekülen ein. Die Flüssigkeit verliert dadurch thermische Energie. Wird dieser Energieverlust nicht von außen durch Zufuhr von Energie kompensiert, so verringert sich die mittlere kinetische Energie der Flüssigkeitsmoleküle und die Temperatur der Flüssigkeit sinkt [Simulation].