【鑫科普】孟加拉人民制作的不耗电的空调是真的吗？
最近网络上出现了一篇文章，描述了孟加拉人发明了一种不耗电的空调，只需要用简易的塑料瓶即可将室外空气温度降低5度进入室内，造福数十万生活在热带的穷苦人民。那么这个简易装置真的可以达到如此神奇的效果吗？本篇【鑫科普】将从其原理上进行解析。
原文及原视频：
标题：
孟加拉人民开挂做了个不耗电的空调，拯救了数十万穷困人民最近，一家孟加拉公司The Grey Group发明了一款厚纸板组成的生态空调，并且大家还能亲自动手做一个~
首先，找一些旧的塑料瓶（瓶身和瓶颈大小相差越多，最后制冷效果越好哟），去掉瓶盖，把塑料瓶剪成两半
把上半部分插到剪好一个个小洞的纸板上，并固定好位置~
然后，把纸板放到窗口，注意~瓶颈要朝向室内。
完成！就是这么简单~它的原理是：热气流进入瓶子较宽的部分，然后经过窄窄的瓶颈时，压力发生变化，气流在进入室内之前就会被冷却了。
这个自制的制冷系统制作简单，能在短时间内，让室温降低至少5度，并且它不需要任何电力！
这位就是生态空调的设计师Ashis Paul，请接受小探的十连赞~
为了让更多人能用上这款简易空调，The Grey Group和另一家名为Grameen Intel Social Business Ltd合作，他们的工作人员去各个村里，教大家如何做这个生态空调。
这个生态空调的精妙之处在于制作简单，孟加拉国满街的废弃塑料瓶，所以制作材料很容易找到。目前，在他们的努力下，已经有超过2.5万户家庭已经安装这种装置了。赞赞赞~
上文来源于网络并进行了摘选
介绍本产品的视频
文章充满了正能量，并对贫困地区的人民表达了美好的祝福。文中的装置也看起来没什么大问题，可是不禁让人思考以下几个问题：
1、人们熟知的热力学第二定律表明了永动机不可能存在，那么这种降温装置的能量来源在哪里？
热力学第二定律（second law of thermodynamics），热力学基本定律之一，其表述为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。
2、既然降温如此容易达到，为什么人类苦心研究却只能发明空调来降温？
3、既然文中的装置如此容易制作，商人们没有对类似产品进行开发？
本着客观科学的态度，我们对其原理进行分析，试图了解其是否真如文中所述。
对于此产品的原理，在视频和文章中的观点有两个：
1、视频中描述的一个现象：人在对着自己手慢速哈气时为热风，而快速吹气时则是冷风。
2、文章和图片中描述得一个原理：热气流进入瓶子较宽的部分，然后经过窄窄的瓶颈时，压力发生变化，气流在进入室内之前就会被冷却了。
那么人的“哈气”和“呼气”真的是通过嘴型对空气压力进行了压缩而导致的冷风吗？经过实验测量，无论是“哈气”还是“吹气”，从口腔出来的气体温度都是一样的，手之所以感受到热，是因为人体胸腔的温度较皮肤表面高，哈气的气体速度较慢，所以感受到了热。而吹气的气体速度较快，有助于皮肤表面的水分蒸发带走热量，因此感受到了凉意。
因此，对于这种现象，只能证明，从大口径的瓶身进入到瓶颈时，空气流动会加快。那么这个装置可以改变空气的流速，最终吹到室内的人身上，使汗液蒸发带来凉意。
实际上，按照视频中的装置，在房间有出风口情况下，确实能够达到一定的效果。但是要求颇为苛刻：室外的风速要保证能够定向由指定的进风口向出风口流动。而这个装置只是一个单向的装置，无法保证定向流动。但不管是什么方式，空气温度在流通过程中，均无法达到降温的目的，更不用说降低五度。
这里不禁要问，第二个原理不是说可以压缩空气进行降温吗？文中所说的降低五度是压缩空气所带来的吗？
对于这种压缩空气降低温度的方式，在物理学上有一个名词叫做节流膨胀。
1852年，焦耳和汤姆逊设计了一个节流膨胀实验，使气体在一个绝热的圆通中由给定的高压经过多孔塞（棉花、软木塞）缓慢地向低压膨胀，达到气体温度降低的目的。如果使气体反复进行节流膨胀，温度不断降低，最后可使气体液化。至今节流膨胀仍然是工业上液化气体的重要方法。
文章中，经过处理的塑料瓶看起来是一种最简化的节流阀，利用不同的孔径来表现两种不同压力的腔室，气体在流动过程中被压缩变冷，最终通过小孔径出口直接进入室内。
当室外大气压比室内大气压高时，理论上空气通过这个装置后能够被压缩并降低一定的温度。那么按照文中降低5度的标准，室外与室内的压力差需要有多大呢？
节流膨胀效应中，决定气体压强与温度的关系的参数焦耳汤姆逊系数μJT的单位是K/bar，K开尔文是温度的单位，bar是压强的单位。若是想有5摄氏度（5K）的温度变化，则需要5K/μJT的气压变化。每种气体在不同温度的焦耳汤姆逊系数都不同，由上图可知，空气中含近八成的氮气（N2）在300K即27摄氏度时，μJT值为0.2左右，那么5摄氏度的变化需要室内外的压强差时多少呢？
答案是25bar，约等于25个标准大气压，也相当于成人的一只手的面积上托着一个2.5吨的物体。这么高的压强差，房屋早已承受不住，更不用说这些塑料瓶了。另外，一般的住房都无法做到完全密闭，因此欲达到即使较弱的压力差，也需要特殊的建筑方式和建筑材料，这些是都是文中的数十万贫困人民难以达到的，失去了压力差，那么节流膨胀的效应便无法实现。
本产品的发明者不了解“呼气”和“哈气”的原理，更是将其与节流膨胀原理混为一谈。即使利用了节流膨胀和改变流速的原理，也需要一些特定和苛刻的条件，才能达成制定的效果。
在互联网上查询视频所示的产品名和公司名，均无有效消息。本文所示的简易装置难以实际达到不耗电降温的效果，甚至装上了它，原有的窗户也将失去通风的功能。如今网络信息泛滥，即使是一些看似正能量的信息，也仍然要在阅读过程中进行甄别，更不要轻易转发，避免为自己或他人造成不必要的麻烦和损失。
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