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讓屋內變涼的妙招?

真相追追追

屋內之所以會變得涼快,影片1分6秒處提及「張口對著手掌哈氣感覺溫度較高,嘟嘴吹氣則感覺溫度較低」,影片1分26秒則解讀為「當熱空氣流入較小的通道後,溫度就會下降」,真的是這樣嗎?

一份「臺北縣立高中職98 學年度教師聯合甄選」的物理科考題中也出現這樣的題目:「解釋為什麼張口哈氣時,哈出的氣體溫度較高,而噘口吹氣時,吹出的氣體溫度較低」。該份試題提供的答案是:「張口哈氣時,口腔內的氣壓與外界大致相同,因此哈出的氣體約與體內溫度相同,因此會覺得熱熱的。噘口吹氣時,口腔內氣壓比外界高,當氣體到口腔外時會膨脹,因此會對外界做功,溫度會下降」。看到這樣的解答令我感到十分的訝異,這可是一份會影響物理教師能否被聘任的試題,出現這樣的錯誤實在令人遺憾。上網搜尋相關的資料時,發現這份試題的命題者可能是取材自國內某個物理問題討論區,因為該試題解答與那位版主的 論述相同,接著又發現持有這種觀點的人 還真不少

為了驗證是否真的是絕熱膨脹效應所導致,經實際測量煮開水時距離壺口約10公分處的氣體溫度,發現僅約40℃,會造成這麼大的冷卻效果不可能是絕熱膨脹所造成。因為在對流層的氣溫梯度是每上升1公里,溫度會因為氣體絕熱膨脹的因素而下降6.5℃。由於上升1公里的氣壓下降8/76 atm,而煮開水時壺蓋不會被噴開,就可以證明壺蓋的內外壓力差不會比壺蓋重量所造成的壓力大。以下列這個實驗的壺蓋為例,其重量90克重、直徑10公分,重量所造成的壓力也約僅有1/1000 atm。因此可以判斷在這麼微小壓力差的驅使之下,蒸汽經由壺嘴噴出之後,因為絕熱膨脹所造成的溫度下降量就應該遠比6.5℃少很多。那麼煮開水這種高達60℃的冷卻效應(請不要忽略水蒸氣的凝結熱更可觀),就不是絕熱膨脹的因素所造成。那麼到底是甚麼因素會有這麼大的冷卻效果呢?請看以下的說明

結論:
在孟加拉這個影片中,這些房子是鐵皮屋,屋內若通風不良,室溫就會比屋外的氣溫高(ex.夏日正午陽光照射時,車門窗緊閉而未開空調的汽車內),寶特瓶所做的裝置只是提供一個讓戶外空氣流入屋內的機制。由於使用該裝置時不一定有風,而且風向也未必是吹入寶特瓶的方向,因此冷卻效果或許不如直接開窗有效。另外,由於屋內溫度高於戶外,熱空氣會因密度較小而上升,所以若改成在屋頂裝設有利於對流的通風器會更有助於排熱。

如果考慮到通風器因價昂而難以推廣,由於孟加拉這個影片中房子很密集,屋頂上的風速應該會大於地面處,所以加個煙囪也行,然後借由風將蓄積在屋內的熱空氣更有效率的抽走