【谣言粉碎机】求求别再造谣了！简易装置堪比空调？多维度分析还原真相

最近全国各地纷纷迎来一波高温天气。酷热之下，「偏方」也开始增多，其中通过给风扇增加一组矿泉水瓶实现类似空调效果的谣言广泛传播，其中不乏专家信誓旦旦搬出一大堆理论支持。

那这到底是不是真的呢？

我认为「实践出真知」这几个字在任何时候都适用。

现代科学的理论，基本都是为了解释已有现象而产生的。

所以此题的关键是，先实测。

恰好小朋友放假，那就跟儿子一起动动手做个实验来验证一下！

随便找几个空瓶，用胶布捆起来，如上图所示 ▲

像网传的那样，把矿泉水瓶固定在风扇上面 ▲

因为是定性实验，不是定量实验，所以我的操作并没有非常细致。

比如矿泉水瓶底部与风扇出风口之间贴合并没有非常紧密；再比如中间的矿泉水瓶进风口部分被风扇电机挡住。

用一个带温度传感器的风速仪，分别对着风扇正常出风口和瓶口位置进行温度实测，发现温度没有变化 ▲

其实到这一步，基本就已经粉碎了网传的谣言。

但上述实验设计存在两个不严谨之处：

• ①因为测试时风速仪角度和位置关系，在瓶口位置测试时，实测风速只有1m/s，远低于正常出风口。而理论上空气从宽口进入，窄口吹出，风速应该增大。故测试结果可能存在偏差；

• ②风速仪自带温度传感器精度存疑。

那我们就升级一下实验设计：

将两个热电偶分别固定在矿泉水瓶瓶口和风扇正常扇叶缝隙之中，将其测得的温度分别记作 T1和 T2 ▲

这是风扇关闭，无风状态下，T1和T2数值对照，两者基本吻合 ▲

展示这一步有两个目的：

• ①证明热电偶本身没有问题，可以正常工作；

• ②设定对照组。

接着开启风扇，继续观察 T1和 T2数值，发现位于瓶口附近的 T1数值比正常出风温度T2要低了 1℃ ▲

但这一个短暂的瞬间还不足以证明矿泉水瓶口温度确实更低。

为了消除测量误差，我准备连续测试 T1和 T2数值，并且用笔记本记录「T1-T2」的差值，记作∆T。

用∆T这个相对值来表征，就能消除因热电偶绝对精度不足而可能产生的误差。

假如热电偶实绝对值准确，那么∆T<0，说明矿泉水瓶出口温度确实略低于正常出风温度；反之则证明网传装置无效。

如上图所示，首先在开启风扇状态下，连续记录 T1与 T2的差值；接着关闭风扇继续重复上述实验。最后把两组差值∆T绘制成曲线，放在一起进行对比。

在设置关机状态∆T这个对照组之后，就可以将其作为「相对零点」——假如开机状态下的∆T温度曲线长时间位于关机状态下的∆T曲线之下，说明矿泉水瓶出口温度确实低于正常出风温度；反之则证明网传装置无效。

最终得到上述两条曲线，其中橘色为风扇开启状态下的 ∆T值，蓝色为风扇关闭状态下的 ∆T值 ▲

从曲线分析：

①理论上关机状态下的 ∆T（蓝色）应该在绝对「0」值上下波动，但实际两条曲线大部分时间内都位于绝对「0」值下方，因此热电偶测量的绝对温度存在误差。

但这没关系，根据前文理论，我们将关机状态下的 ∆T（蓝色）记作「相对零点」就好了。

②开机状态下的∆T（橙色）围绕关机状态下的∆T（蓝色，相对零点）上下波动，两者之间并无明确高低关系，证明开机状态下，温度波动幅度增大，但并未导致瓶口温度降低。

如果觉得上述曲线还不够具有说服性，我们可以继续通过数字验证：

在关机和开机状态下，我分别记录了 2743组数据，最终得到两组 ∆T平均数如上。关机状态下约为-0.357℃，开机状态下约为 -0.354℃ ▲

不能说两者毫无差别，只能说人体完全感受不到 0.003℃的温差，网传电风扇上装矿泉水瓶制冷效果堪比空调」纯属谣言。

最后再多说几句。

从理论上来说，在空气体积不变的情况下（要求矿泉水瓶底部密闭性极佳），空气从宽口进入，窄口流出，那么在空气流出瞬间其实是个压缩气体对外做功的过程。

在这个过程中，温度是会降低的。

但降低的只能是局部空气温度。

从全局视角看，不管过程中空气如何压缩-膨胀，整个过程消耗的只有电能。

所以无论加不加这个简易装置，在密闭空间内并不能减少任何热能，顶多只是短暂转移了热量。

理想状态下，矿泉水瓶出口温度越低，那么瓶内及瓶子附近的温度就越高（电能转化成扇叶转动的机械能，扇叶转动带动空气流动，进而将机械能转化成空气动能，空气因具有动能而进入瓶子，并且不断压缩，产生热能。瓶内压力越大，从窄口吹出时流速越快，温度就越低）。

而房间内的温度最终会（因为消耗电能而）逐渐升高。

但在实际操作中，瓶底密封性本就存在严重不足，再加上风扇风速不足，所以上述理论很难实现。

综上，不管是理论角度分析，还是从实测结果来看，网传的简易装置都只是噱头而已。

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