热水呀,你快些凉

  “当然是搅拌凉得快呀,咱们喝水时不用都用这种方法吗?”“谁说的,其实吹气冷得快,自己回去再学学初中物理。”最后原本就没有几个人的编辑部居然分成了两派,而且谁也说服不了谁。没办法,实践是检验真理的唯一标准,测一测吧。

  当然臻臻和小苦瓜被定为测试选手,支持小苦瓜的为搅拌队,支持臻臻的叫吹气队。测试将在公司的一间小会议室内进行(就是上次测试手机打字速度的会议室),因为会议室的空调可以单独设定温度,所以咱们以室温26℃作为测试场所的室内温度。不仅如此,小苦瓜还专门从家里带来了两个相同的杯子及一个电热水壶,这样才能保证水温恒定。饭桶也贡献了两支全新的温度计。

  没有规矩不成方圆,测试之前,作为主裁判的饭桶制定了各种规则。首先由比赛主办方(《Geek》杂志)提供恒定温度的场地,同样规格的杯子以及同等温度(自动省略小数点后的值)的热水,比赛双方—也就是小苦瓜和臻臻—分别坐在桌子的两端,以搅拌和吹气两种方式使同样份量的热水冷却。双方可以尽全力,但是不能让水溅出杯子,预计测试时间为5分钟。5分钟后用温度计测试水温,并安排编辑部其他成员作为助理裁判和边裁来监督整个测试的进行。

  于是,一个风和日丽的下午,一切准备就绪后,测试正式开始。会议室已提早半个小时打开了空调,以恒定整个会议室的温度,小苦瓜和臻臻都已就位,紧紧地盯着对方(好像两大赌神)。这时焦焦端进来刚刚烧开的热水壶迅速往两个玻璃杯内倒入大半杯水,杯子则由老彭端到两个测试者面前。一阵令声,两个人就忙开了,小苦瓜拿着塑料勺子在杯子里用力地搅呀搅,阿臻就弓下腰对着杯口不停地吹呀吹。5分钟时间一到,他们俩被同时叫停了动作。这时主裁判询问各助理裁判,所有人都说正常,于是成绩有效。裁判同时把两支温度计放入两个杯具里,臻臻用嘴吹冷的杯具里的水有73摄氏度,小苦瓜搅拌的杯具里的水却有85摄氏度。这可不得了,只看见臻臻和他的支持者在一旁欢呼鹤跃,而小苦瓜和她的支持者却不服。他们一致认为是因为小苦瓜是女生,手劲不够,搅拌速度不够快才会造成这么大的“误差”,如果换个人搅拌肯定不一样。

  主裁判看双方争执不下决定给大家一个机会,重赛!当然这次他们可以选择任何一个选手上场,而吹气队因为臻臻连续吹了5分钟,体力有些下降,所以也同意更换了比赛选手,最后由搅拌队的地主PK吹气队的老彭。

  十分钟后,在同样的环境、同样的条件下,双方交锋再次开始。这次双方都是卯足了劲,特别是地主,完全就是想把杯子搅破,那个速度呀不是一般的快。相比之下,吹气队的老彭却淡定不少,但也是使劲地吹。

  比赛结果相当没有悬念,搅拌后的水温仍然比吹气后的水温要高一些,搅拌后的水温为82摄氏度,而用嘴吹为76摄氏度。这次,搅拌组再也没有说什么了,但是看得出来困惑笼罩在整个小组的头上。他们实在搞不懂,为什么搅拌这么大的运动下没有让热水快速凉下来,而用嘴吹只降低了表面的水的温度,却可以让整杯水能快速降温?

  从测试的结果来看,在双方都尽全力的情况下,吹气降温的速度的确比搅拌降得快,可是为什么会这样呢?这个测试中咱们选用了两个相同的杯子,咱们暂且把它们从杯壁散发的热量看做一样,所以杯子的保温性的差异可以忽略。那么热水变凉就主要由杯口的散热速度来决定。在杯口部分,水的温度通过热传递(温度高的物体将热量传给温度低的物体,最终双方温度一致)把热量传给周围的空气,空气再把热量传走。那么如果是用搅拌的方式的话,整个杯子中的水温能够快速混合均匀,也就是说搅拌使整杯水的温度基本上保持一致。但是用嘴吹就不一样了,杯子中的水只能靠自然对流来让表面上变凉了的水下沉,而杯子下面高温的水上浮。这样,杯子中的水混合就不如搅拌均匀。但是,吹气的时候把水面上方被加热的空气吹走了,再流过来低温的空气。这样带走热量的效率就比搅拌产生的空气流动要高多了,而且,吹的角度越小,热量被带走的速度也就越快。不仅如此,以吹气方式降温的杯子里的水的温度高的高,低的低(反正高的部分比搅拌的平均水温要高),在与空气进行热交换时,被带走的热量也更多。所以在吹和搅都用尽全力的情况下,吹当然就胜出了。

  不过咱们这个测试并不全面,因此结果也算不上很精确,比如杯口如果非常非常小的话,说不定搅拌会有可能会胜出。另外为了让热水快速冷却而采用吹气的方式,时间一长难免会因为头部缺氧而眩晕。所以咱们如果在现实生活中还想让水冷得快的话,完全可以一边搅拌一边吹气。怎么说两种方法同时使用总比只采用一种方式冷得快。
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