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電風扇旁的礦泉水瓶,隱藏著制冷秘密?

發布時間:2024-06-18 14:32:04 來源:北京科學中心 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

審核專家:彭國球 中國人民解放軍總醫院第四醫學中心副主任醫師

隨著夏季的到來,氣溫不斷上升,不少人拿出了夏季必備降溫神器——電扇!躺著吹,坐著吹,走路也得舉一個小小的電扇對著吹,可是,這樣真的可以起到降溫的作用嗎?一直吹電扇真的涼快了嗎?

吹風扇也會中暑

首先,我們要了解什么是中暑。

中暑是指高溫和(或)高濕無風的環境下,由于體溫調節中樞a功能障礙、汗腺功能衰竭和水電解質丟失過多,而引起的以中樞神經和(或)心血管功能障礙為主要表現的急性疾病。

那為什么吹著風扇,明明身體感受到了陣陣涼意,還是會出現中暑的情況呢?

這是因為在高溫天氣中長時間吹著風扇并不能真正降低體溫。盡管風扇可以帶來短暫的涼意,但它無法改變室內的溫度,也無法有效散發人體散熱所需的熱量。或許在你還沒意識到的時候,溫度已經達到37度甚至更高,即使你吹著風扇也可能會中暑。

什么!風扇不能降溫!

對,你沒看錯,其實風扇從來都不能降溫

相信你一定會發出疑問“不能降溫,那我吹著風扇的時候,怎么還能感受到涼意?”這就不得不提到“蒸發-吸熱-制冷”了。

首先,氣流的增加會加速水分(如汗液)的蒸發。水分蒸發的過程能有效帶走身體表面的熱量。

在日常生活中,人體的體溫通常高于周圍的氣溫(除非極端情況下出現連續多天超過35℃的高溫)。因此,在正常情況下,我們的身體會向周圍釋放熱量,同時貼近皮膚的空氣也會被加熱。

當空氣流動不暢時,皮膚附近的空氣被身體加熱后溫度升高,導致與身體的溫差減小,熱對流也會減弱,從而使身體表面的熱量更難傳遞出去。而風扇能夠產生空氣流動,帶走皮膚表面相對較熱的空氣,使皮膚和空氣之間的熱對流更加順暢。因此,我們會感到涼爽。

也就是說,風扇并不能直接降低室內的氣溫,它只是通過產生空氣流動來降低我們的體感溫度。

風扇改造計劃——伯努利原理
怎么?改造風扇不是拆了再組裝嗎?什么是伯努利原理?當然不是啦!

伯努利原理最為著名的推論為:等高流動時,流速大,壓力就小。接下來的兩個風扇改造小技巧就是運用了伯努利原理。

01

調轉方向,向著窗外

風扇對室外吹,可以明顯看到原本不動的紙條動了,說明室內、外空氣交換加快 來源:丁香生活研究院

這是因為,風扇在吹風的時候,風扇周圍的空氣流速比較快,根據伯努利原理,流速大的地方壓強小,房間里其他地方的氣體會朝這個方向運動。電風扇對著窗外吹時,會形成一個高流速的低壓強地帶,而窗外那些相對靜止的空氣,就會因為壓強高而流進屋子里來。

同時又因為屋子里的空氣也被吹出去了,室內由此變成了低壓區,室外的高壓空氣就會不斷地被吸進來做補充。

圖中「藍色-紅色」的示例條,表示著風速的大小。但因為速度是有方向的,所以藍色、紅色表示著相反方向的最高風速。在圖中觀看,就是說明——風扇吹出的空氣風速很快,同時流入室內的空氣,風速也很快。 來源:丁香生活研究院

這個室內空氣的方法不僅能夠幫助房間降溫,除甲醛效果也是翻倍!

大家都知道,除甲醛最好的方法就是通風。

很多人剛剛裝修完房子,會買一把超大的電扇在家里瘋狂吹——這樣是有用的,只不過用處有限。因為風扇對著屋子里吹,雖然讓室內空氣開始流動了,但室外的空氣想流入還是一個緩慢的擴散過程,這樣換氣的速度會比較慢,換氣量也小。但是如果你把風扇轉個方向,朝著窗戶外吹,立馬就不一樣了。

電風扇對著窗戶外吹,能大大加速室內外的空氣交換循環,真正起到快速通風的效果,這樣對于去除甲醛是很有效的。

02加個瓶子,更加涼爽

首先,我們知道,電風扇的出風量是定量的,根據礦泉水瓶的設計,風從瓶身到瓶口,出風口會經過一個立即變窄的過程,導致最終從瓶口出來的風速加快,根據伯努利原理,風速越快,壓強就會變小。

來源:杭州電視臺

為了更好的理解,我們可以試著哈氣。在哈氣的時候,呼出的氣是熱的,但是如果把嘴抿小一點,吹氣的時候,可以發現氣體是很涼快的。我們會發現,壓強變小之后,氣體進入壓強比較小的地方就會膨脹,膨脹之后,氣體對外做功,根據能量守恒定律,導致氣體溫度下降,吹到身上就會比較涼快一點。

風扇改造計劃——伯努利原理

01 改造后的風扇=空調?

從制冷效果來說,只有靠近出風口的地方是比較涼快的,冷氣出來之后,瞬間跟環境同化了,制冷效果就不是特別好了。如果從降低房間內溫度的角度來說,這樣的方式反而會讓空間內的溫度升高,對于整體屋子內的溫度來說,會覺得越來越熱,尤其是風扇本身還發熱,所以效果是遠遠不如空調的。

空調的工作原理遠比電風扇和礦泉水瓶的組合復雜得多。空調通過制冷劑在室內外機之間循環,實現熱量的轉移和溫度的調節。它不僅能夠降低室內溫度,還能夠調節室內濕度和空氣質量。

02空調+風扇=空調扇?

現在市面上有各種類型的空調扇(或稱為冷氣扇)。這些風扇是否真的能有效制冷呢?

首先可以確定的是,它們確實能夠制冷,但制冷的方法相對簡單而直接。大多數空調扇的制冷原理是在風扇前方添加水和“冰晶”,通過風扇吹風將涼爽的氣流帶到室內,從而幫助降低溫度。

冰晶看起來神奇,說白了就是個冰袋,風扇吹出的風會經過冰晶,自然就能降溫了。按照這個原理,如果你家里只有普通風扇,在風扇前面放一碗冰或者裝滿冰的礦泉水瓶,也能起到類似的效果。

最后也提醒一下大家

近期北京已經發布多個高溫黃色預警

今年夏天異常炎熱

該開空調還是要開的

別為了節約空調費而中暑

那就得不償失了~

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