文|整点科普
炎炎夏日,在空调房里抱着西瓜吃是许多人梦寐以求的生活。然而,并不是所有人都习惯用空调,甚至觉得用久了会产生头晕、鼻塞等“空调病”。
所以,风扇成了成本和危害最低的制冷设备,但它所能够带来的降温效果很多时候并不如空调,当外界温度过高时,吹出来的反而是热风,使人越吹越热越不舒服。
那么,电风扇应该怎么用,才能尽快达到降温效果呢?我们先来了解风扇的降温原理。
风扇是如何降温的?物体的温度与环境的温度存在一定变化梯度时,就会发生温度过渡现象。与空调实现降温的原理不同,风扇利用的是空气对流的物理原理。
当人体周围的温度高于环境温度并出汗时,电风扇能够加快空气流动,提高体表汗液的蒸发速度,将全身周围多余的热量带走,使体感温度逐渐过渡到环境温度。
假如室内的温度比较高,可以通过促进空气流通的方式来降温,当人置身其中时能够感觉到凉爽之意。
但是,很多情况下电风扇的降温效果并不理想,甚至会出现越吹越热的情况。
那么,电风扇应该怎么放、怎么吹才最凉快呢?
大部分人用风扇都是面对面直吹,但这种方法实际上是错误的,为了验证风扇最凉的位置,国外一个科学老师做了一个实验。
老师用到了一个黄色的长塑料袋,并提出了一个问题:你们能相信我只用一口气就能把这个塑料袋吹得鼓起来吗?
为了验证答案,他先深吸一口气,用嘴直接贴着塑料袋吹气。结果很明显,他根本吹不起来,就算又吹了十口,塑料袋依然只有一点鼓起的迹象。
随后,他将袋子里的气全都放掉,重新再吹一次,但这次方法与前一次有所不同。
他将塑料袋拉开一段距离后再吹,只见他轻松地吹了一口气,结果整条塑料袋居然真的鼓起来了!
老师表示,他利用的是伯努利原理,在吹气的时候留出一定的空间距离,周围的空气便能够轻松流入低压区,进入塑料袋的空气多了自然就会鼓起来了。
最后,老师表示这个原理其实也可以用在生活中,例如电风扇的使用。
将电风扇对着打开的窗户吹,同时拉开一段距离,就像空气都跑到塑料袋里一样,房间里的热空气也会被吹到外面,整个房间因此而变得凉爽。
而电风扇与窗户之间的最佳距离又是多少呢?
一个博主用电风扇和风力计进行了实验,他将风扇放在通风效果最好的窗户位置,再在另一个房间打开一扇窗户放置风力计。
当风扇对着房间吹时,另一个房间的风力计几乎没变化,说明空气流通效果几乎不存在;他将风扇放在窗台上对着窗外吹,发现风力计的变化速度很慢。
随后,他将风扇位置逐渐往后放,在风扇距离窗户0.55米时,风力计的速度达到了0.6m/s。
经过不断实验,得出的结论是,风扇距离窗户0.5m—2.1m远时,风力计数据最好,意味着空气对流效果达到最佳。
所以,要想达到最凉快的效果,风扇最好放在距离窗户0.5米到2.1米的位置,并且要对着窗外吹不要直吹。
很多网友看完直呼长知识了,原来自己从小到大都用错风扇了,试了这个方法还真的有用,果然学好数理化很重要!
那么,伯努利定律又是什么呢?它还可以用在哪些地方?
伯努利定律是由丹尼尔伯努利在1726年提出的,比能量守恒定律的发现还要早一个世纪,主要适用于不存在摩擦阻力的理想流体。
伯努利定律的主要内容为:
在水流或气流里,压强和速度呈反比变化,速度小,压强就大,速度大,压强就小,但它们的总和不会发生变化。
其中,p代表流体的压强,ρ 代表流体的密度,g为重力加速度,h为高度,V则是流体的速度。用文字表述则为:压力势能 + 重力势能 + 动能 = 常数。
对于空气来说,其重力可以忽略不计,所以动能和压力势能呈反比。
所以,伯努利定律能够应用到风扇中,是因为空气重力几乎为零,摩擦阻力也可以忽略不计,很多伯努利定律的误用就是忽略了摩擦力的作用。
消防员在救助火灾时也是利用伯努利原理,让外界的空气流进室内,将滚滚浓烟排出,进行及时救援。
但是,无叶风扇却不能利用伯努利定律来达到降温的目的,你知道其中的原理吗?