书城科普读物探索未知-生活物理现象解读
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第8章 扇子

人扇扇子的时候,自己当然会感到凉快的。他这样做,似乎对屋子里的其余的人是一点没有害处的,而且当时同他在一起的人好像还应当感谢他,因为他扇凉了屋子里的空气。

现在让我们看实际情况是不是这样。为什么我们用扇子扇的时候会感到凉快呢?原来直接贴在我们脸上的那一层空气变热以后,就成了一层看不见的罩在我们脸上的热空气面罩,它使脸部“发热”,因为它延缓了我们脸上的热进一步消散。如果围绕着我们的空气不流动,那么贴在我们脸上的这层热空气只能十分缓慢地被比较重的没有变热的空气挤向上面去。当我们用扇子扇走热空气层的时候,我们的脸部就老是跟一份没有变热的新空气接触着,不断地把自己的热传给它们。我们身体上的热总是在消散,所以我们觉得凉快。

可见,人扇着扇子的时候,他是不断地在从自己的脸部赶走热空气,用没有变热的空气来代替它。等到不热的空气又变热了的时候,另外一份不热的空气又来代替它了……

扇子能加速空气的流动,使整个屋子里的空气温度很快地变得到处一样。可见扇着扇子的人是在用着别人周围的凉空气,使自己感到舒服。下面是扇子在另一种情况下所起的作用。

有风的时候为什么更冷?人在没有风的天气里比在有风的天气里更耐冷。可是这种现象的原因并不见得每个人都知道得很清楚。在有风的时候觉得更冷,那只有生物才能感到。如果把温度计放在风里,它的水银柱是一点也不会下降的。人在有风的冷天所以会感到特别冷,首先是由于在那时候从脸部(一般说就是从全身)散掉的热要比在没有风的时候多得多;因为在没有风的时候,被身体暖和了的空气并不是很快地被新的一份冷空气所代替的。风力越强,在每一分钟里流过来同皮肤接触的空气也越多。因此,每一分钟从我们身体上散掉的热量也越多。单是这一点,已经足够引起冷的感觉了。

但是还有另外一种原因。我们的皮肤经常在蒸发水分,就是在冷空气里也是这样。可是蒸发需要热量,就从我们身体上和从贴在我们身体上的那层空气里把热量夺取出去。如果空气不动,蒸发就进行得很慢,因为贴在皮肤上的空气层很快就饱和了水蒸气(在饱和了水蒸气的空气里,蒸发是不能进行的)。可是如果空气是动的,贴在皮肤上的空气经常在更换,那么蒸发就常常进行得很顺利,而这就会大量地消耗从我们身体里夺取的热。

那么风的冷却作用有多大呢?这是要看风的速度和空气的温度而定的;一般说来,它比普通所想的要大得多。假定空气的温度是4℃,但是风一点也没有。在这样的条件下,我们皮肤的温度是31℃。如果现在吹来了一阵刚能吹动旗子但还不能吹动树叶的微风(速度是每秒2米),那么我们皮肤上的温度就要下降7℃。在能使旗子飘扬的风(速度是每秒6米)里,皮肤的温度要下降22℃,结果就只剩9℃了。

总之,要判断我们所感到的冷,单凭温度是不够的,对于风的速度同样也应当注意。列宁格勒和莫斯科的寒冷程度是相同的,但是一般说莫斯科人会比列宁格勒人觉得冷得好受些,因为在波罗的海沿岸平均风速是5~6米/秒,而在莫斯科只有4.5米/秒。在外贝加尔区平均风速只有1.3米/秒,所以那里的寒冷会更好受些。东部西伯利亚的寒冷是出名的,但是它并不像住在欧洲吹惯了比较大的风的人所想像的那样难受。原来东部西伯利亚差不多是完全没有风的,特别是在冬季。