Jak je možné, že nás vějíř nebo ventilátor zchladí, i když kolem sebe jen posouvá teplý vzduch?

Snad každý z nás zažil letní noci, kdy by bez ventilátoru jen těžko usnul. zejména studenti, kteří se kvůli škole odstěhují do Prahy nebo Brna — ať už bydlíte poblíž Stromovky, nebo na kolejích kousek od Lužánek — si klimatizaci často dovolit nemohou. žár je tradiční součást „dospívání ve městě“. Ale ventilátor tu bývá první pomocí. jeho princip je vlastně dost jednoduchý: otáčející se lopatky rozhání vzduch po místnosti — podobně, jako když si horký čaj fouknete, aby vás neopařil. A přesto i horký vítr od ventilátoru nám přináší trochu úlevy. Proč tomu tak je?

Odpověď leží ve stejných fyzikálních zákonech, které stojí za tím, proč se v zimě při větru cítíme větší chlad než při bezvětří; a dokonce i za tím, proč ve vesmíru nezmrzneme během pár sekund, i když tamní teplota šplhá ke -273 °C. pokud vás to zaujalo, pojďme si vysvětlit, co se při horku a ochlazování vlastně děje — od úplných základů.

Možná už jste slyšeli, že „chlad neexistuje“, existuje jen absence tepla. Nechám stranou filosofii, pojďme k věci – jak se v tělech i vzduchu pohybuje energie. Vše kolem nás tvoří atomy; ty mohou být sloučené do složitějších molekul, například u vody. když vodu zahříváte, molekuly se pohybují rychleji a zběsileji, od pevného ledu přes tekoucí vodu až po páru. Teplo je tedy pohyb těchto částic — čím více energie, tím rychlejší „třes“ molekul.

Tuhle energii (čili teplo) lze předávat třemi způsoby: vedením, prouděním a zářením. Vedení je, kdy dáte vedle sebe teplý a studený předmět — třeba horký hrnek na mramorové desce v Karlíně — a teplejší předává energii těmi molekulárními „nárazy“ tomu chladnějšímu. proudění funguje skrze tekutiny či plyny: ohřejete vzduch nad radiátorem, ten stoupá vzhůru a přímým kontaktem předává teplo dál. Záření pak nepotřebuje vůbec nic, šíří se i prázdným prostorem. To je třeba případ slunce — dopadající paprsky se přemění na horko, jakmile dorazí k naší kůži.

Při pokojové teplotě (méně než 36 °C) jsme vlastně my sami nejteplejší objekt v místnosti a ohříváme vše kolem – hlavně vzduch, který nás těsně obklopuje. Pokud je mezi námi a vzduchem malý rozdíl (např. 32 °C v bytě v srpnu — někteří zažili), ochlazujeme se špatně, protože předávání tepla do okolí je pomalé. Ventilátor ale tenhle problém řeší: stále mění vzduch kolem nás, odfoukne ten zahřátý a nahradí ho „novým“ — byť horkým. Když stále obměňujete vzduch na své kůži, snadněji odvádíte teplo pryč, a proto je vám o kousek lépe. Proto taky třeba na jižní Moravě (když zrovna fouká „vichr do polí“) vnímáme horko jinak, než když je dusno a vzduch se ani nehne.

A tím příběh nekončí. když je opravdu vedro, začínáme se potit. Ochlazení pak zajišťuje hlavně vypařování potu — každá kapka, která „zmizí“, s sebou odnese část vaší tělesné energie a vy pocítíte úlevu, podobně jako když v červenci vytáhnete z lednice skleněnou lahev ochucené Mattoni a na povrchu se sráží kapky vody. Ale když je moc vlhko, vzduch už další páru „neunese“ a pocení už tolik nepomáhá. Ventilátor umí i tenhle problém zmírnit: odvane mokrý vzduch pryč a vaší kůži umožní odpařovat pot dál. To je technicky hlavní důvod, proč se vějíř i ventilátor vyplatí i tam, kde je vzduch skoro jako v peci.

NEJZNÁMĚJŠÍ MÝTY & TIPY:

• Ventilátor často stačí i tehdy, kdybyste ve Vršovicích či Olomouci dokázali pořídit klimatizaci. Proč? Jednak je šetrnější k peněžence i životnímu prostředí. Malý stojanový ventilátor odebírá za rok řádově 90 kWh, stropní typ okolo 60 kWh, kdežto běžná klimatizace už přes 1900 kWh. A za druhé: klimatizace extrémně vysušuje vzduch — sice podporuje odpařování potu, ale vysušené sliznice v nose nebo v krku dokážou pořádně znepříjemnit život. Ventilátor vás však nikdy „nezchladí“ natolik jako klima, zejména když je venku kolem 30 stupňů a víc — tehdy už je rozdíl teplot mezi vaším tělem a vzduchem minimální a ventilátor by musel foukat jako uragán (a to byste si v noci moc nepospali — hluk je šílený).

LITERATURA (MLA):

• Moran, Michael J., Howard N. Shapiro, Daisie D. Boettner, a Margaret B. Bailey. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. 8. vydání, Wiley, 2014.