近期，一段“在電風扇上裝礦泉水瓶”的短視頻在網絡上引發熱議。從視頻中可看到，操作者將幾個礦泉水瓶捆綁在一起，瓶底剪掉，切面對準電風扇出風口，瓶口朝外，&&這樣即可吹出冷風，“不用電，降溫效果還堪比空調”。這個方法真的行之有效嗎？對此我們邀請了北京師範大學物理與天文學院教授、博士生導師嚴大東，從物理學的角度為公眾進行解讀。

問：自製神器成為空調“平替”，真的有科學依據嗎？

答：首先要明確的是，網傳在電風扇上加裝礦泉水瓶代替空調達到製冷效果的説法是沒有科學依據的。

總體上講，電風扇輸入了電能，按照能量守恒定律，這只會增加室內的總能量，並沒有把熱量帶到室外，因此稱不上是空調。

一個誤解是，有人認為空氣在瓶中會壓縮，然後在瓶口處擴散出去，可以看成是“絕熱膨脹”，導致空氣溫度降低。造成這一誤解的原因在於在空氣被壓縮的過程中已經升溫了，而在瓶口處向外膨脹降溫只是相對於瓶口已經升高了的溫度而言，何況這樣的溫度變化很小。

問：塑料瓶中的空氣是怎麼流動的？

圖片來源視頻截圖

答：風自礦泉水瓶底吹入瓶中，由於瓶口較小，風在瓶口處會産生加速，因此，吹出的風流速快。可能有人説，根據伯努利原理，瓶口吹出空氣的壓強變小。而同時空氣被壓縮體積也會變小，這樣根據理想氣體狀態方程溫度會降低。這一觀點混淆了理想氣體方程的適用性，它適用於平衡態，而由伯努利原理導致的壓強變小不是平衡態。

綜上所述，由於吹出的風流速快，等效於電扇調高了風速檔，人體感覺上會涼爽，但溫度並不會明顯降低，感覺涼爽和溫度降低是兩種評判標準。

問：也有人稱，將風扇對着窗外吹，效果比對着室內吹更好，這有科學依據嗎？

答：如果周圍環境能夠提供比空氣更低的溫度（比如説住在平房，地面和墻壁的溫度要比空氣溫度低），這樣如果把風向外吹，會使補充進來的氣流過地面和墻壁，從而使溫度有所降低。前提是要做好風扇和窗戶間的密封，否則熱空氣會很快倒流進來。這一做法等同於在墻上裝一個排風扇，因此沒有太多的實用價值。

問：從物理學角度，請老師推薦大家一些居家降溫小妙招。

答：80年代在浙大讀書期間我住在的宿舍在一層，夏天室內溫度高達32攝氏度。曾經在書桌上放一盆水，在上面用一個小吊扇對着這盆水吹風（同時拉上窗簾），可使室溫降低2度。

物理學是一門基礎學科，更是現代科學和技術的基礎。我們周圍的客觀世界，小到組成質子、中子的夸克，大到整個宇宙都是由物質構成的。希望通過科普，可以幫助大家更好地運用物理學知識去理性看待網傳“空調”的科學原理與實際效果，激發大家對於未知世界的好奇心和探索精神。

審核專家：嚴大東 北京師範大學物理與天文學院教授、博士生導師

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