土製冷氣|網傳土法降溫 風扇+膠水樽變製冷神器 拆解科學原理有一大限制

文: 蘇麗儀
2024.07.10

天氣越來越熱,不少人都自製不同方法降溫。內地近日網傳在電風扇上綁上去底去蓋的膠水樽,降溫效果堪比開冷氣,不少網民馬上仿傚,形容吹出來的風的確較涼爽。有專家就解釋背後原理,但形容只有特別接近出口風才有效,更恐造成反效果,令空間內的溫度升高。

同場加映:

綜合內媒報道,近日網上流傳在電風扇綁上或貼上切開樽底和取走樽蓋的膠水樽,降溫和製冷效果堪比冷氣機,不少網民紛紛在家中嘗試,實測後發現風扇吹出來的風果真更為涼爽。

對此,第24屆物理亞奧金牌得主、北京大學「卓越計劃」保送生徐前表示,這個說法是有科學依據,因在風扇綁上無底無蓋的膠水樽,能減少空氣流動的橫截面積,氣體的溫度隨孔徑減少而減少,所以出來的溫度比較低。

專家解釋背後原理

早在2019年,已有學生在宿舍「自主研發」在電風扇上裝膠水樽。浙江杭州第二中學濱江校區物理老師魯家導解釋,電風扇的出風量是定量,根據膠水樽的設計,風從樽身到樽口,出風口會經過一個立即變窄的過程,導致最終從樽口出來的風速加快,根據伯努利原理,風速越快,壓力就會變小,「壓強變小之後,氣體進入壓強比較小的地方就會膨脹,膨脹之後,氣體對外做功,導致氣體溫度下降,吹到身上就會比較涼快一點」。他又以呵氣為例,「拿出右手,哈氣的時候,這口氣是很熱的,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,跟這個原理是很類似的」。

不過,他指以冷凍效果而言,這種方法只有特別接近出口風才有效。而從降低房間溫度來說,這樣反而會令空間內的溫度升高,因氣體跟膠樽會產生摩擦,令膠樽溫度稍微上升,整間房會感覺越來越熱,尤其電風扇本身都會發熱,所以效果遠遠不如冷氣機。

印度、孟加拉早有類似發明

據報這種「土冷氣」是非洲人發明,之後再傳到印度,當地氣溫常年較高,更達攝氏50度高溫,惟電力設施相對較落後,冷氣機並不普及,不少人只好靠這種「土冷氣」降溫。在2016年6月,由於孟加拉夏季炎熱難耐,高達攝氏45度,惟大多數村莊沒有電力,當地男子Ashis Paul遂發明一個名為「Eco-Cooler」(生態冷卻器)的「零電冷氣」,原理是空氣在膨脹時冷卻,因樽頸能有助壓縮空氣,當它向容器邊緣移動時,空氣膨脹,因此變得更冷,聲稱能降溫攝氏5度。該裝置跟最近流傳的「風扇+膠水樽」的「自製冷氣」本質上一樣,不同的是孟加拉使用的膠樽和木板組成的通風裝置是直接裝在房間窗戶,利用的是戶外的自然風,連電力和電風扇都不用,目前孟加拉各地已安裝2.5萬多個冷卻器。

不過,有中學物理教師做過類似實驗,結果並沒有測量到明顯的降溫效果。在2018年,數理學院物理系副教授上海師範大學學科教學(物理)專業研究生學位點負責人方偉曾進行理論分析和實驗檢驗,學生在實驗中發現通過這個裝置之後的空氣溫降基本上在攝氏0.2度內,遠低於網傳的攝氏5度,而且大部分情況是通過這個裝置之後的空氣溫度往往有所上升。而對於「風扇+膠水樽」的情况,亦發現通過膠水樽的空氣溫度沒有顯著變化。

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