Quel serait un bon modèle thermodynamique pour expliquer le changement de température d'une chute d'eau ?

Réponse publiée sur Quora

Une première idée, c’est que l’énergie potentielle de l’eau se transforme en énergie cinétique (magique … ) qui se transforme en chaleur par frottement dans l’air et un peu de bruit en bas de la chute.

Sous vide, 1 kg d’eau qui tomberait de h mètres dégagerait 10.h Joule d’énergie, soit 2.39h Calorie , ce qui réchaufferait le kg d’eau de h0.00239 °

Pas terrible comme chauffage, surtout que dans l’air ce sera moins que ça …

Par contre la chute va aussi produire de toutes petites gouttes d’eau qui vont se vaporiser dans l’air en lui empruntant la chaleur de vaporisation, pardon : l’enthalpie de changement d’état comme disent les djeunz.

Et là, pour chaque gramme d’eau vaporisée on absorbe 2264.76 Joules à l’air ambiant. Disons qu’il faut 1m3 d’air pour absorber (facilement ) ce gramme d’eau, comme la chaleur volumique, pardon : la Capacité thermique volumique vaut 1256 J/(m3.K), votre air va refroidir de 2264.76/1256 = 1.8°

Nettement mieux, le frigo… Et si votre air est très sec et absorbe 5 grammes d’eau par m3, il refroidira de 9°