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几个塑料瓶,让电风扇“秒变”空调?注意!凉快不一定降温→

创作时间:
作者:
@小白创作中心

几个塑料瓶,让电风扇“秒变”空调?注意!凉快不一定降温→

引用
澎湃
1.
https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_27853841

近日,网络上流传一种用塑料瓶改造电风扇以达到降温效果的方法。这种方法真的有效吗?有没有科学依据?让我们一起来看看这个简易装置背后的科学原理。

这个方法真的有效吗?有没有科学依据?

科学原理分析

这种方法确实有一定的科学依据,但并不是基于伯努利原理。实际上,它通过改变空气流速来实现降温效果。电风扇吹出的风进入塑料瓶后,由于瓶口较小,风在瓶口处会产生加速,从而吹出的风流速加快,温度降低。这相当于将电风扇的风力从1档提升到了3档,人体感觉上会更加凉爽。

特别是,如果在风扇前的矿泉水瓶装有冷水或冰块时,水瓶表面的温度远低于周围空气,空气流过水瓶表面时,热量会传导到水瓶上,使空气温度降低,进而吹出较凉的风。

这个现象的原理并非伯努利原理(一个关于流体运动的重要原理),因为这个原理是适用于一个稳定流动的流体系统中,流速快的区域其压强较小,流速慢的区域其压强较大,两者之间存在一种动态平衡关系,而这个“装置”吹出来的风并不是平衡态。

第24届物理亚奥金牌获得者徐前提到的气体温度与孔径变化的关系,实际上涉及到气体的绝热膨胀效应,即焦耳-汤姆逊效应。当气体通过调压器(起到的作用类似于节流装置、阀门或多孔塞),会产生压力突变,继而引起温度发生改变。也就是常温下的大多数气体在节流过程中都会稍微发生冷却,原因在于热量转化为功,以克服分子间的作用力。而伯努利原理的理想气体关系式忽略了任何分子间的作用力。

所以,感觉凉快是真的!但环境温度并没有明显降低,且气体量有限,影响的范围很受限。

能否代替空调?

通过原理分析可以让人凉快,但距离“空调”感还是很远的。北京师范大学物理与天文学院教授、博士生导师严大东表示,这种做法代替空调达到制冷效果,则是没有科学依据的。从电风扇工作原理而言,其输入了电能,按照能量守恒定律,这只会增加室内的总能量,并没有把热量带到室外,因此称不上是空调。

而空调的工作原理是通过制冷剂在室内外机之间循环,实现热量的转移和温度的调节。它不仅能够降低室内温度,还能够调节室内湿度和空气质量。

居家降温可行性

这个“装置”操作方法简单,材料廉价,适合大多数家庭使用,科学原理上可以解释合理性,但实际效果还需根据具体环境进行评估。从制冷效果来说,只有靠近出风口的地方是比较凉快的,冷气出来之后,瞬间跟环境同化了,制冷效果就不是特别好了。

如果从降低房间内温度的角度来说,这样的方式反而会让空间内的温度升高,尤其是风扇本身还发热,反而让屋内温度越来越热,效果是远远不如空调的。此外,还存在一定的安全隐患,如水瓶可能掉落,水洒在电器上可能引发短路等,应格外小心。

其他简便降温方法

除了矿泉水瓶,还有一些其他的简便降温方法,可以根据自身实际情况来操作。如在风扇下,放置一盆水,并对着这盆水吹风(同时拉上窗帘),至少可使室温降低2度。又如将湿毛巾挂在风扇前,利用水蒸发吸热的原理,也能产生降温效果;或者使用冰袋或冷凝器放置在风扇前,可以获得持续较长时间的制冷效果。

物理学是一门基础学科,更是现代科学和技术的基础。运用物理学知识理性看待这个网传“空调”的科学原理与实际效果,可以帮助我们更好地理解日常生活中的现象。

本文原文来自澎湃新闻

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