伯努利原理显灵,电风扇+矿泉水瓶“秒变”空调?

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采访专家:

刘大禾(北京师范大学物理系教授)

近期,我国多个地区遭遇了高温天气。网上流传了一段视频,内容是大学生在宿舍里将若干个空矿泉水瓶固定在电风扇前方,并宣称这种做法的降温效果能与空调相媲美。该装置的创造者声称,所谓的“矿泉水瓶电风扇”是基于物理学中的伯努利原理进行的一次创新改造。这真的可信吗?

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网民将若干废弃的矿泉水瓶串连起来,置于电风扇前方,并声称其降温效果与空调不相上下(如图所示视频截图)。

什么是伯努利原理?

所谓的伯努利原理,是由瑞士物理学家丹尼尔·伯努利在1726年所阐述的一个理论——在水流或气流中,流速较慢时,压力较大;而流速较快时开元棋官方正版下载,压力则会相应减小。

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瑞士物理学家丹尼尔·伯努利

以一个实例来说明,若我们手持两张纸并在它们之间吹气,便会观察到纸张非但不会向四周飘散,反而会向彼此靠拢。其原因是两张纸之间的空气在吹气时流速加快,导致压力降低;而两张纸外侧的空气则没有流动,压力相对较大。因此,外侧较大压力的空气将两张纸“挤”在了一起。这便是著名的伯努利原理所揭示的现象。

电风扇加矿泉水瓶是符合伯努利原理?

北京师范大学物理系刘大禾教授向记者透露,当电风扇的风从矿泉水瓶底部吹入瓶内时,由于瓶口相对较小,风在经过瓶口时会加速,从而使得吹出的风速度变快。依据伯努利原理,在等高流动的情况下,流速越大,压强则越小。当气体进入压强较低的区域时,便会发生膨胀。膨胀的气体对外界做功,依据能量守恒定律,这一过程会导致气体温度的降低。

刘大禾指出,这种降温作用极其有限,并且仅限于瓶口周围区域,根本无法对整个房间的温度产生影响。

能否产生降温效果?

然而,为何部分网友觉得矿泉水搭配电风扇的降温效果能与空调相媲美?刘大禾指出,人体之所以感到凉爽,是因为快速流动的空气加速了皮肤表面水分的蒸发kaiyun全站登录网页入口,而蒸发过程能够吸收周围环境的热量,从而让人体感觉凉爽。实际上,矿泉水与电风扇的组合仅相当于提高了电风扇的风速kaiyun官方网站登录入口,让人体在感觉上觉得凉爽,但并不能显著降低气温。凉爽感和温度下降是两个不同的评价标准。矿泉水和电风扇的组合无法对环境温度产生实质性的影响。专家最终指出,公众应当采纳科学的降温避暑策略来预防中暑。

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