流言現場

位於亞熱帶的台灣,夏天的高溫總是熱得讓人無忍受。冷氣雖然涼快,但是高漲的電費可會吃不消,於是電風扇,自然就成為國人的消暑法寶。但你可知看似平凡的電風扇也形成了不少流言嗎……




家住台北的張姓男子是電風扇的超級擁護者,張家每個房間都擺著至少兩台終年不關的電風扇。他認為這樣就可以降低室內溫度。在冷氣機如此普遍的台北, 張 先生仍舊堅持己見,用多台電風扇取代昂貴的冷氣機……



然而另一則流言卻出現南轅北轍的結果。據傳南部一名 陳姓 老師提出了「電風扇無用」的理論,他認為現今校園裡的吊扇都只是裝飾品,不但不會降低室內溫度,反而會讓熱氣久久不散。我的天哪!原理簡單的電風扇,難道蘊含著常人不知的奧秘嗎?



除此之外,一名年輕媽媽日前在部落格表示,看似安全的電風扇其實是可怕的傷人凶器,她的小女兒有天就在好奇心作祟下,把手伸進了電風扇,造成不小的傷口。歷經百年發展,電風扇難道依舊暗藏危機嗎?



本著科學的精神,流言追追追再次接下破解流言的重任,要為大家找出答案囉!

校園調查局

這次參予調查的是位於台北縣三重市的金陵女中




問題:電風扇可不可以降低室內溫度?



結果選擇相信的有 21人,選擇不相信的也是21人,驚人的平手啊!



為了破解流言,兩位右昌國中的資優生自告奮勇擔任小助手,趕快來看看電風扇有甚麼能耐吧!

流言大進擊

房間擺越多把電風扇越涼快?

小兵、蔓蔓、和兩位同學找到了一間鐵皮屋,實地模擬流言的情形。




大夥兒準備了四把電風扇,依序測量在不同風扇數目,及有開窗、沒開窗情況下,室內溫度的變化,就可以知道電風扇的能耐啦!



經過一番折騰,實驗結果出爐!在沒有開窗的情況下,不管是一支電風扇還是四支,都沒有辦法改變室內的溫度,但在有開窗的情況下,室內溫度卻有改變的現象。這是為什麼呢?



我們請到了醉心於科學實驗的 陳正治 老師來解答。



老師說,藉由我們的鐵皮屋實驗,可以證明電風扇本身並沒有降低溫度的功能,但是開窗後溫度改變的現象又怎麼說呢?跟著 陳 老師來做實驗囉!

如何才能有效降低教室溫度?

壓克力箱模擬實驗
老師準備了一個壓克力箱來模擬教室的場景,並在箱子左右兩側的上下方都安裝上可開關的窗戶。




同學呼出的熱氣, 陳 老師則建議用可以觀察的香來代替。



至於關鍵的電風扇呢! 陳 老師也是早有準備,妥妥當當地安置在壓克力教室的天花板上啦!



一切就緒,實驗開始囉!

第一階段實驗
跟一般教室的情形相同,吊扇和窗戶都打開,但是氣窗沒有開。




實驗結果:
白煙幾乎沒有往外散出,在箱子裡面循環不散。難怪教室裡會這麼熱啦!




第二階段實驗
打開上方的氣窗




實驗結果
白煙雖有散出,但是大部分仍然聚集在箱子裡。看來散熱的效果還是不佳喔!




挖勒!到底要怎麼樣才能把熱氣散出去啊?

第三階段實驗
改變吊扇吹的方向,從往下吹變為往上吹?!




實驗結果:
熱氣竟然聽話地散出去啦!往上吹的吊扇,怎麼反而會讓熱氣散出去呢?




原來往上吹的風能讓熱氣往天花板聚集,而氣窗則為這些熱氣提供了出口,於是熱氣就沿著天花板逐漸往外頭散去,更重要的是,這樣可以引進外頭的新鮮空氣由下層窗戶進到室內。





但是新鮮的空氣不是自己會流進室內嗎?
老師馬上做了這個簡單的小實驗來為我們解惑啦!

氣流實驗
準備一個寶特瓶及一塊保麗龍。把保麗龍放在瓶口,用力地往裡面吹氣,保麗龍並不會飛進瓶子裡,反而會向外彈出來。




因此,同樣的情形,當教室內充滿空氣時,室外的空氣是不會自己流進來的。

完成了壓克力箱的實驗,實地測試的結果會一樣嗎?

實地測試

依照陳老師的指示,四人把吊扇調整到往上吹的模式,兩旁窗戶也都全部打開。





至於同學們呼出的熱氣呢?哇哈!用這麼壯觀的一大把香模擬熱氣,也只有在龍山寺這等大廟才看得到吧!這堆白煙,會如預期般往教室外散去嗎?



白煙迅速地往外散出,最重要的是,溫度也從實驗前的29度,降到了和室外相同的26度。





因此,我們知道了風扇本身並沒有改變溫度的功能,但是卻有促進空氣對流,讓室內、室外溫度趨同的作用。
只是,為啥吹電風扇的時候會有涼爽的感覺呢?

風冽效應
人體會製造大約100瓦的多餘熱量,在周遭空氣的溫度比體溫低的時候,這些熱量就會在皮膚週遭形成一層溫暖的空氣,當這層空氣的溫度跟我們體溫相當的時候呢,就會形成一層熱屏障。




這層熱屏障在天氣寒冷時,可以保護我們避免寒氣的入侵;但如果在一般情況下,這層熱空氣溫度繼續升高,就會讓我們感覺不舒服啦!這時吹電風扇就可以移開這層熱屏障,所以我們會感覺涼快啦!



電風扇是可怕的殺手?

享受涼風徐徐之餘,高速旋轉的扇葉是不是真的隱藏可怕的殺傷力呢?

這種危險實驗,當然不能拿我們主持人的玉手開玩笑啦!小兵和蔓蔓準備了和人類骨骼硬度相近的雞腳。



雞腳vs中型家用電扇

實驗結果:
沒事兒!




雞腳vs大型家用電扇

實驗結果:
還是沒事兒!



難道說流言終究是流言,沒有絲毫可信度嗎? 陳 老師這時提出了一個關鍵點:從電風扇正面伸入跟從背面伸入,結果大不同!

雞腳vs大型家用電扇(從後方伸入)




哇!雞腳被打裂啦!為什麼換個方向,結果會差那麼多?原來問題的癥結是扇葉的形狀。



根據牛頓第二運動定律,物體必須受到足夠的作用力,才會產生運動。為了讓空氣能夠受到扇葉的作用力,扇葉就必須設計成往前扭曲,才能順利地把空氣往前推出,形成強風。



只是沒想到這樣的設計,竟造成了雞腳從後面伸入傷害比較嚴重的結果囉!



因此,手指伸進電風扇是有危險性的,家裡面有小朋友,還是在外面裝上保護往會比較安全喔!

這樣就結束了?

當然不!來感受一下工業用電扇的威力吧!




雞腳vs工業用電扇



實驗結果:
粉身碎骨!!!




工業用電扇是用鐵做的,所以質量會比塑膠製的家用電扇大,此外,工業用電扇為了製造更強的風,轉速也比較快。有較快的轉速,又有較重的質量,轉動時所產生的能量就相當可怕了!



所以有使用這種電扇的觀眾朋友們,鄭重提醒您要非常小心啊!

不可不知

1
、不管是開一台、兩台、還是三台電風扇,都沒有辦法降低室內溫度,降低溫度是透過空氣的對流,而不是電風扇本身具有這樣的功能。

2、教室內應該把氣窗打開、風扇的方向改為往上吹,才能完成室外與室內空氣的對流。

3、家裡面如果有小朋友,記得要在電風扇外加上保護網,以確保小朋友的安全!

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