也說自然風與電扇風的差異

2021-02-25 ABC安全

李老師突發奇想,在網上搜索「電風扇的風不如自然風舒服」的話題,列舉了很多原因,如(1)直吹不舒服(2)溼度溫度不同(3)味道不同(4)風扇灰大等。他也從湍流角度解釋了舒服不舒服的問題,看上去似乎有理(因為沒有參數,也不好深入比較),只是讓人感覺怪怪的。如果你要比較電扇風和自然風,第一步就是要保證電扇風和自然風的風速、溼度、溫度、湍流度相同,比較才有意義。如同作藥物參照實驗,如果脫離了這些過程參數,單純比較結果,就沒有意思了。所以,我不理解這樣的比較有什麼價值。第一,舒服不舒服,太主觀,難以量化。與其說舒服(心理學與生理學概念),不如定量說散熱效果好(物理學概念)。如果論文選題用舒服,就不科學,因為主觀因素加進去,碰上一個較真的評委,和你爭論一下心理學是否是科學,你就傻眼了。第二,兩種風的形態不同,場合不同,說兩種不同的人,往往忽視了他們的不同應用場合。因此,造成是否舒服的不是風,而是另有原因,這裡我來深入琢磨一下。

很多說自然風好的人,完全沒有意識到為什麼我們要電扇風。為什麼?兩種可能性,一種是室內,沒有自然風,只好用電扇風替代;另一種雖然是室外,有自然風,但環境溫度太高,散熱條件惡化,所以需要電扇風。後者很好理解,你不舒服了,才需要電扇風,所以電扇風給你的印象就是不舒服。當你對自然風滿意的時候,也是你對自然風印象最好的時候。所以,自然風總是比電扇風在潛意識裡讓人感到舒服。這是心理學的印象,也是生理學的結果。

問題出在第一種可能性上。為什麼室內的電扇風和室外的自然風,雖然風速、溼度、溫度、湍流度都相同,但仍然是自然風讓人感到更舒服?或者說散熱效果更好?通常人體在空氣中的散熱方式有兩種:對流和輻射。當你在風速、溼度、溫度、湍流度相同之時,只能保證人體的對流散熱條件相同,卻無法保證室內室外的輻射換熱條件相同。對於室內,如果室外溫度高(使用電扇的前提條件),意味著牆壁會妨害你的輻射散熱。當你在室外的時候,你是向大氣輻射散熱的,環境的背景溫度要低於牆壁,因此室外的輻射散熱效果更好。也就是說,雖然電扇風和自然風的風速、溼度、溫度、湍流度相同(意味著對流散熱條件相同),由於你在室內室外的輻射邊界條件不同,所以你在室外感到比室內更舒服(或者說散熱效果更好),這是自然風的伴隨條件決定的,而不是自然風本身決定的結果。換句話說,自然風更舒服,是因為產生自然風的散熱條件同時優於產生電扇風的散熱條件,這是物理學原理得到的結果。

《列子》中讓人耳熟能詳的寓言「兩小兒辯日」,就存在一個類似的心理學判斷依據不定的問題。如果你不能使用相同的測試條件和判斷依據(儒家人物都比較唯心,最怕有人較真,所以列子對孔子的貶低不是沒來由的),雞同鴨講,就會陷入永遠的辯論當中。做科學實驗,首先要把所有的變量除一個以外全部固定下來,才能得出有意義的比較結果。如果大家都在上下漂浮,就變成搗糨糊,過程比較就失去了應有的價值。孔子的困境,就在於缺乏科學思維的訓練,這是我們在科研過程中需要注意避免的問題。

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