|空调——人类一个伟大而又自私的发明

【|空调——人类一个伟大而又自私的发明】

文章图片

文章图片
空调在1902年被美国科学家威利斯开利Willis Haviland Carrier所发明，之后迅速发展，到现在人们夏天基本上已经离不开空调，但空调在给我们带来享受的同时，也在给环境制造麻烦。
当我们听见“制冷”这个词时，可不要被这个词给迷惑了，空调并不是制造出冷气，而是通过搬运“热气”来达到制冷的目的。空调通过不断地对制冷剂进行压缩和释放在室内吸热和室外放热，从而将室内的热量搬运到室外。所以当我们在炎热的夏天打开空调时，享受了自己，却痛苦了别人。搬运到外界的热量让原本温度已经很高的室外变得更热了。
并且空调的作用并不仅仅是将室内的热量搬运到室外，同时在热量搬运的过程中做功又会产生大量的热量，也就是将电能转换成了热能。根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传向高温物体而不引起其它变化。简单解释一下就是热量如果要从低温物体传向高温物体就一定需要做功，并且如果温差越大，需要做的功就越多。这也是为什么如果我们将空调的温度调得越低，那么也就越耗电，消耗电能的过程就是做功的过程。
根据热力学第一定律，能量是守恒的，那么空调消耗的电能哪里去了？事实上变成了热量散发到室外去了，如果我们将室内和室外看成一个整体，使用空调时，整体的热量是增加了。
我们可以用表达式进行更清晰地说明：
假如原来室内和室外的热量都是Q ，当我们使用空调时，室内的热量减少ΔQ ，热量变成Q-ΔQ ，室内热量少了，就变凉快了，这些热量散失到室外，室外的热量就应该变成Q+ΔQ ，但结果并不是这样，我们忽略了空调的影响，空调在使用过程中是在源源不断消耗能量的，根据能量守恒，消耗的电能W实际上也会转换成热量，也就是说，此时室外的热量变成了Q+ΔQ+W 。所以室外的热量不仅增加了室内转移过去的ΔQ ，还增加了空调消耗电能转换成的热量，这让原本已经很热的室外雪上加霜了。
同时空调的耗电量还不小，一般情况下，空调一晚可以消耗近十度电，可以说是一个“用电大户” ，在夏天一个家庭电量消耗量最大的基本就属空调了。对于一栋写字楼来说，那消耗的电能更是不可估量，如果是在大城市当中，全是一栋栋钢筋混凝土的高楼大厦，空调消耗大量的电能转换成热量散发出去，热量难以散发出去，对室外温度造成的影响将不可忽略，同时，又形成了一个恶性循环，越开空调室外温度越高，温度越高，就更得开空调。所以说空调是一个伟大的发明，让人们免受高温带来的痛苦，同时它又是一个自私的发明，享受了自己，难受了别人。