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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→
科技
2024-07-04 16:57
广东
近日,多地高温天气
纷纷拿出了夏季降温神器
某高校的男生宿舍
自主研发了“空调”
就是简单
一台电风扇+矿泉水瓶
把矿泉水瓶的瓶底剪掉
捆绑在一起
对准电风扇出风口,瓶口朝外
即可吹出冷风
在网络上引发一轮热议
(视频截图)
这个方法真的有效吗?
有没有科学依据?
↓↓
↓
有一定科学原理,但不是伯努利
其实是从构造上改变了空气的流速。电风扇吹出来的风会吹入瓶中,由于瓶口较小,风在瓶口处会产生加速,
吹出的风流速快,温度会降低。
就相当于只开1档的电扇,因为这个“装置”直接自动提升到了3档,人体感觉上会凉爽,可以说是一个小型的“清风机”。
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。
这个简易“装置”能代替空调吗?
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。
这“装置”进行居家降温可行吗?
而这个“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。
也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。
还有哪些简便的室内降温方法?
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,
END
来源:
科普中国、 数字北京科学中心、Hi科学、COMSOL 中国、
Pexels、
pixabay、广东科普
排版:钟晓春
校对:江冰锋
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