2013年2月4日

生活科學-熱學-屋頂通風器


時常在工廠的鐵皮屋上方看到這個裝置,太陽一大時就會轉個不停,旋轉原因是因為空氣對流所造成的,這在溫度與熱的教學上其實是個很好的生活應用。屋內的空氣雖然沒有被直接照射,但是熱能卻可以經由四周的鐵皮將熱傳導進入屋內,屋內的空氣如果不流通的話,累積的能量便無處宣洩,光靠一兩個出入口其實是不夠的,最後就會像個烤箱一樣,讓人大感吃不消。
我記得這一張是在日月潭附近拍的,那天大陸海協會的高官到附近的XX樓開會
所以畢業旅行的隊伍一大早就要出發離開,避免塞車

空氣在熱能傳導進入時首當其衝,接收了這些能量,逐漸升溫的過程中,空氣分子也變得「活潑好動」了起來,因此就會更有能力移動到較遠的地方,使得氣體的體積變得較大。理想中,在同一團氣體質量不變時,體積變大會使得整體密度下降。密度較小的氣團便會往上升,相對密度較大的氣團就會向下沉。這樣一升一降,就會形成對流的現象,不只是液體會發生,連氣體也會。
這一張則是在學校附近拍的,那天是一年一度的「跨年健走」
一堆人擠在一起走路有什麼好拍的?所以就拍些景物吧

只不過當氣體分子能量漸高的時候,也代表移動速率漸增,動能一高,作功的能力就強。單一空氣分子的能力也許微不足道,但是廠房內的空氣分子可不是一兩萬個,更不是一兩億個,而是N個(數量太多,請自行計算)!為數眾多的分子同時間作功的能力不容小覷,因此就能推動一些較輕質的物體。

屋頂通風器,也有人叫它作「對流散熱器」,顧名思義,它要被安裝在屋頂,因為熱空氣會往上升,產生對流之後,所攜帶的能量才能再傳遞出去。使用的方式是對流,所以在沒有出口的情況下,只會讓整體溫度趨於一致地上升。因此開口要設在屋頂,但若是直接開個天窗,那遇到下大雨時就會讓雨水漏進廠房內。
這兩個也是在裝在屋頂上的通風器,並不是我會飛簷走壁才能這麼近的拍到
而是路就在這一間的屋頂旁,有去過貓空泡茶的遊客就知道這裡的地形

因此,業者就以此設計出扇葉造型的旋轉裝置,不但雨水漏進來的機率降低(雨不太會水平的飛竄,除非有強風),而且旋轉有助於排出熱空氣。之所以會旋轉,則是因為熱空氣流動時推動扇葉所產生的作用力,就像風車一樣,只不過它是轉個九十度的風車。

最近發現它不只裝在屋頂了,連墾丁民宿的巷弄裡的路邊都有了呢!從地上冒出一根根的「通風口」,這算獨立空調嗎?

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