Quạt không làm không khí lạnh đi; nó làm cơ thể bạn mất nhiệt nhanh hơn. Gió thổi bay lớp không khí ấm, ẩm bám sát da và đẩy nhanh việc mồ hôi bay hơi, mà mỗi gam mồ hôi bay hơi mang theo một lượng nhiệt đáng kể. Còn căn phòng thì không mát lên chút nào: động cơ quạt còn toả thêm một ít nhiệt, nên bật quạt trong phòng không người chỉ tốn điện.
Cảnh dễ gặp: bật quạt cho căn phòng trống
Trưa hè, bạn ra khỏi phòng nhưng để quạt chạy "cho phòng mát, lát vào cho đỡ nóng". Mười lăm phút sau quay lại, phòng vẫn hầm hập y như cũ. Đứng trước quạt thì mát, bước ra ngoài luồng gió là nóng ngay.
Đặt một nhiệt kế trước quạt và một nhiệt kế ở góc phòng, bạn sẽ thấy hai con số gần như bằng nhau. Nhiệt kế không đổ mồ hôi, không có lớp da ấm 33 °C, nên gió không làm gì được nó. Chỉ người, và các con vật có da ẩm, mới thấy mát nhờ gió.
Lớp không khí vô hình quanh người
Cơ thể người khi nghỉ ngơi toả ra khoảng 80–100 W nhiệt, gần bằng một bóng đèn sợi đốt cỡ vừa. Lượng nhiệt này phải thoát ra ngoài, nếu không thân nhiệt sẽ tăng.
Khi không khí đứng yên, quanh da hình thành một lớp không khí mỏng, dày chừng vài milimét tới hơn một centimét. Lớp này được da sưởi ấm lên gần nhiệt độ da và chứa nhiều hơi nước từ mồ hôi. Nó giống như một tấm chăn vô hình: không khí là chất dẫn nhiệt kém, nên nhiệt từ da phải "bò" qua lớp này rất chậm.
Quạt làm hai việc với tấm chăn đó:
- Thổi bay lớp không khí ấm, thay bằng không khí của phòng (nguội hơn da). Chênh lệch nhiệt độ ngay sát da lớn hơn, nhiệt thoát nhanh hơn. Đây là phần đối lưu cưỡng bức.
- Thổi bay lớp không khí ẩm, thay bằng không khí khô hơn. Mồ hôi bay hơi nhanh hơn. Muốn biến một gam nước ở nhiệt độ da thành hơi cần khoảng 2.400 jun, và lượng nhiệt ấy được lấy từ chính da. Đây là phần làm mát bằng bay hơi, thường là phần lớn nhất khi trời nóng.
Cả hai phần đều chỉ có tác dụng khi có thứ gì đó ấm và ẩm đứng trong luồng gió. Căn phòng trống không có lớp chăn vô hình nào để thổi bay.
Vì sao phòng còn nóng thêm một chút
Định luật bảo toàn năng lượng không cho phép quạt "tạo ra lạnh". Điện năng vào quạt cuối cùng đều biến thành nhiệt trong phòng: một phần ở động cơ ấm lên, phần còn lại là động năng của gió, rồi gió cọ xát với không khí và tường vách, chậm dần và cũng thành nhiệt.
Một chiếc quạt đứng gia đình thường tiêu thụ khoảng 40–60 W. Con số này nhỏ so với nhiệt lọt vào qua mái và tường lúc trưa nắng, nên bạn sẽ không đo được phòng nóng lên vì quạt. Nhưng về nguyên lý, quạt chạy trong phòng kín không người thì phòng chỉ có thể ấm thêm, không bao giờ mát đi.
Máy lạnh thì khác hẳn: nó bơm nhiệt từ trong phòng ra cục nóng đặt bên ngoài. Máy lạnh thật sự hạ nhiệt độ không khí; quạt thì chỉ khuấy không khí.
Gió mát tới mức nào: so sánh bằng con số
Các cơ quan khí tượng ở xứ lạnh dùng chỉ số "gió lạnh" (wind chill) để nói gió làm người cảm thấy lạnh hơn nhiệt độ thật bao nhiêu. Với trời nóng, ảnh hưởng của gió phụ thuộc nhiều vào độ ẩm. Bảng dưới tóm tắt khi nào quạt giúp nhiều, khi nào ít. Đây là xu hướng định tính dựa trên cân bằng nhiệt của cơ thể, không phải con số đo cho mọi người.
| Điều kiện | Quạt giúp được gì | Ghi chú |
|---|---|---|
| Không khí 28–30 °C, độ ẩm vừa | Rất hiệu quả | Cả đối lưu lẫn bay hơi đều làm việc, cảm giác mát rõ |
| Không khí 30–34 °C, ẩm cao (oi nồng trước mưa dông) | Vẫn có ích nhưng giảm | Mồ hôi khó bay hơi vì không khí đã gần bão hoà hơi nước |
| Không khí khoảng 35 °C trở lên | Hạn chế, có khi phản tác dụng | Không khí nóng hơn da, gió mang nhiệt vào người; chỉ còn phần bay hơi mồ hôi |
| Nắng nóng khô (gió Lào miền Trung) | Bay hơi mạnh nhưng dễ mất nước | Cần uống đủ nước; gió nóng thổi thẳng vào người lâu không tốt |
| Phòng trống không người | Không giúp gì | Chỉ tốn điện, phòng còn ấm thêm chút ít |
Hàng thứ ba đáng chú ý. Khi không khí nóng hơn da (da thường khoảng 33–35 °C), gió không còn mang nhiệt đi mà mang nhiệt tới. Lúc ấy quạt chỉ còn tác dụng nhờ mồ hôi bay hơi. Các hướng dẫn về sức khoẻ trong nắng nóng, trong đó có của Tổ chức Y tế Thế giới, lưu ý rằng khi nhiệt độ vượt khoảng 35 °C, chỉ dùng quạt có thể không đủ ngăn say nắng, say nóng, nhất là với người già và trẻ nhỏ. Lúc đó cần tìm chỗ mát hơn, làm ướt da, uống đủ nước.
Dùng quạt cho đúng việc
Quạt hút gió đêm vào nhà
Có một trường hợp quạt thật sự làm phòng mát: khi nó mang không khí nguội hơn từ ngoài vào. Buổi tối mùa hè, khi trời bên ngoài đã dịu mà trong nhà vẫn còn hầm hơi nóng của tường và mái, đặt quạt quay mặt ra cửa sổ để đẩy khí nóng ra, mở một cửa ở phía đối diện cho gió mát tràn vào. Lúc này quạt không làm lạnh, nhưng nó thay khí nóng bằng khí nguội.
Quạt kèm máy lạnh
Bật quạt nhẹ trong phòng có máy lạnh giúp khí lạnh tản đều và giúp da mất nhiệt nhanh hơn, nên nhiều người thấy dễ chịu ở mức cài đặt máy lạnh cao hơn vài độ. Mỗi độ cài cao hơn thường giúp máy lạnh bớt tốn điện.
Khăn ướt, chai đá trước quạt
Treo khăn ướt hay đặt chậu đá trước quạt: không khí đi qua bị làm nguội một chút nhờ nước bay hơi hoặc nhờ đá. Hiệu quả có thật nhưng nhỏ và cục bộ, và làm phòng ẩm hơn. Ở nơi khô nóng thì đáng làm; ở nơi đã ẩm sẵn thì lợi chẳng bao nhiêu.
Quạt trần và hướng quay
Quạt trần thổi gió xuống làm người bên dưới mát. Một số quạt trần có chế độ quay ngược để đẩy không khí lên trần, dùng ở xứ lạnh để trộn khí ấm tích ở trên cao xuống. Ở Việt Nam, đa số chỉ cần chiều thổi xuống.
Hiện tượng họ hàng
- Thổi vào cháo nóng: cùng cơ chế. Hơi thở thổi bay lớp hơi nước nóng trên mặt bát, đẩy nhanh bay hơi và đối lưu, cháo nguội nhanh hơn.
- Chó thè lưỡi thở hổn hển: chó gần như không đổ mồ hôi qua da, nên chúng thở nhanh để không khí lướt qua lưỡi và đường hô hấp ẩm, tăng bay hơi.
- Gió biển chiều hè: đứng trong gió mát dễ chịu hơn đứng trong góc khuất gió, dù nhiệt độ không khí như nhau.
- Bình nước bằng đất nung: nước rỉ qua thành bình rồi bay hơi, lấy nhiệt của nước bên trong. Đặt chỗ thoáng gió thì nước mát hơn đặt chỗ kín.
Hiểu lầm thường gặp
- "Bật quạt trước cho phòng mát sẵn." Không có tác dụng nếu chỉ khuấy không khí trong phòng kín. Muốn phòng mát sẵn thì phải mở cửa đón gió nguội, hoặc dùng máy lạnh.
- "Gió quạt lạnh hơn không khí." Gió từ quạt có cùng nhiệt độ với không khí phòng, thậm chí ấm hơn một chút vì đi qua động cơ.
- "Quạt càng mạnh càng mát." Đúng tới một mức. Khi lớp không khí sát da đã bị thổi bay gần hết, tăng gió thêm chỉ mát thêm rất ít, mà da khô, mắt khô, khó ngủ.
- "Nằm quạt suốt đêm gây chết người." Đây là một lời đồn có thật ở Hàn Quốc ("fan death") và không có cơ sở khoa học. Cũng như mọi luồng gió mạnh thổi thẳng lâu, quạt có thể gây khô da, khô mắt, mỏi cơ, nên để chế độ nhẹ hoặc đảo chiều.
Tự quan sát / tự thử an toàn
Thí nghiệm hai nhiệt kế
- Dùng hai nhiệt kế giống nhau (nhiệt kế treo tường hoặc nhiệt kế điện tử). Để cạnh nhau 10 phút cho cùng số.
- Đặt một cái trước quạt cách khoảng 1 m, cái kia cùng độ cao nhưng ngoài luồng gió.
- Chờ 10 phút, đọc số. Hai số gần như bằng nhau.
- Bọc bầu một nhiệt kế (loại có bầu cảm biến lộ ra) bằng một mẩu khăn giấy thấm nước sạch. Đặt lại trước quạt.
- Vài phút sau, nhiệt kế bọc khăn ướt chỉ thấp hơn rõ rệt, có khi vài độ, tuỳ độ ẩm không khí.
Nhiệt kế ướt chính là "người đổ mồ hôi" thu nhỏ. Các trạm khí tượng dùng đúng cặp nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt như vậy để đo độ ẩm: chênh lệch giữa hai số càng lớn, không khí càng khô.
Thí nghiệm mu bàn tay
Liếm nhẹ hoặc nhúng ướt mu một bàn tay, để bàn tay kia khô, rồi đưa cả hai vào trước quạt. Tay ướt mát hơn rõ rệt. Đó là phần bay hơi. Tay khô vẫn mát một chút: đó là phần đối lưu.
Lưu ý an toàn: không thò tay, que hay ngón tay vào lồng quạt. Không để trẻ nhỏ chơi gần quạt đang chạy. Không dùng quạt điện gần chậu nước, nơi nước có thể bắn vào ổ cắm hay động cơ.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao quạt làm mát người mà không làm mát phòng?
Quạt chỉ khuấy không khí, không làm không khí nguội đi. Người thấy mát vì gió thổi bay lớp không khí ấm, ẩm sát da và giúp mồ hôi bay hơi nhanh, mang nhiệt khỏi cơ thể. Phòng trống không có gì để được làm mát theo cách đó.
Bật quạt trong phòng không người có tác dụng gì không?
Không, ngoại trừ khi quạt hút không khí mát từ bên ngoài vào. Trong phòng kín, quạt còn làm phòng ấm thêm một chút do điện năng chuyển hết thành nhiệt.
Trời trên 35 độ có nên dùng quạt không?
Quạt vẫn giúp mồ hôi bay hơi, nhưng khi không khí nóng hơn da, gió lại mang nhiệt vào người. Khuyến cáo y tế lưu ý chỉ dùng quạt có thể không đủ để tránh say nóng ở mức nhiệt này, nhất là với người già, trẻ nhỏ; cần chỗ mát hơn, làm ướt da và uống đủ nước.
Quạt khác máy lạnh thế nào?
Quạt chỉ di chuyển không khí. Máy lạnh bơm nhiệt từ trong phòng ra ngoài trời qua cục nóng, nên làm nhiệt độ không khí trong phòng giảm thật sự.
Đặt chậu nước đá trước quạt có mát hơn không?
Có, nhưng ít và chỉ trong vùng gió thổi qua. Không khí đi qua đá nguội đi một chút. Cách này hợp với nơi khô nóng hơn là nơi đã ẩm sẵn.
