Trong những ngày nắng nóng đỉnh điểm của mùa hè, việc giữ cho không gian sống mát mẻ nhưng vẫn tiết kiệm điện là mối quan tâm hàng đầu của nhiều gia đình. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu vật lý đã áp dụng Định lý Bernoulli, một nguyên lý cơ bản trong cơ học chất lỏng, để tìm ra cách đặt quạt tối ưu nhất, giúp tối đa hóa hiệu quả làm mát cho cả căn phòng.
Định luật Bernoulli, được đặt tên theo nhà toán học và vật lý học người Thụy Sĩ Daniel Bernoulli, mô tả mối quan hệ giữa áp suất, vận tốc và độ cao của một chất lỏng hoặc khí. Theo định lý này, khi vận tốc của một chất lỏng hoặc khí tăng lên, áp suất sẽ giảm đi. Nguyên lý này đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, từ máy bay phản lực đến ống hút trong các thùng chứa chất lỏng.
Cách dùng quạt hợp lý vào mùa hè
Thông thường các hộ gia đình sẽ bật quạt chỉ để làm mát riêng trong nhà. Tuy nhiên, theo các nhà nghiên cứu tại Mỹ và New Zealand, trong mùa hè thông thường không khí ở trong nhà nóng hơn so với bên ngoài trời, đặc biệt vào các đêm hè.
Vì vậy theo các nhà nghiên cứu, cách dùng quạt phù hợp là nên đặt quạt hướng về phía cửa sổ, để thổi không khí nóng trong nhà ra ngoài, đồng thời mở cửa sổ ở các phòng khác để lưu thông không khí mát từ bên ngoài vào trong nhà.
Nhưng nên đặt quạt sát với cửa sổ hay để cách ra một khoảng sẽ mang lại hiệu quả tối ưu hơn? Để minh họa cho việc áp dụng định luật Bernoulli trong trường hợp này, một thầy giáo vật lý đã làm thí nghiệm bằng cách thổi vào một túi lớn. Nếu đưa miệng vào sát túi để thổi, nó sẽ rất khó phồng cả túi lên. Nhưng nếu để túi lùi ra một khoảng nhất định, ông chỉ cần thổi một hơi là đủ không khí để làm túi phồng lên. Đó là vì theo định luật Bernoulli, khi ông thổi như vậy, không khí xung quanh sẽ tràn vào vùng có áp suất thấp và bị cuốn theo luồng khí thổi ra từ miệng để lấp đầy túi khí.
Áp dụng điều này, các nhà nghiên cứu cho rằng nên đặt quạt cách cửa sổ một khoảng cách từ 0,5 mét cho đến 2 mét. Con số này được đưa ra dựa trên một khảo sát của kênh YouTube "Matthias random stuff" khi ông thử đặt quạt ở một phòng và đặt một máy đo gió ở phòng khác để xem tác động của luồng không khí lưu thông để máy đo gió.
Bằng thực nghiệm, kênh YouTube "Matthias random stuff" tìm ra khoảng cách phù hợp để đặt quạt trong căn phòng nhằm mang lại hiệu quả làm mát cao nhất.
Khi đó, luồng không khí nóng sẽ được thổi ra ngoài một cách hiệu quả, trong khi không khí mát bên ngoài sẽ được hút vào thay thế trong phòng. Kết hợp với thiết kế cửa sổ và cánh quạt phù hợp, phương pháp này có thể tạo ra một hiệu ứng làm mát tối ưu cho căn phòng.
Liệu cách thức này có phù hợp với khí hậu Việt Nam?
Tuy hiệu quả nhưng có thể cách làm lại không phù hợp với điều kiện khí hậu ở Việt Nam. Thông thường tại các khu vực nóng ẩm, không khí bên ngoài thường có độ ẩm và nhiệt độ cao hơn cả trong nhà. Do vậy hiệu quả làm mát bằng cách lưu thông không khí ngoài vào trong nhà sẽ bị hạn chế đáng kể so với các vùng khí hậu khô nóng.
Hơn thế nữa, cách làm này sẽ hiệu quả nhất khi được áp dụng cho các khu vực có môi trường xung quanh thông thoáng để lưu thông không khí. Điều này không phù hợp với môi trường đô thị, khi các ngôi nhà được xây san sát nhau, khiến cho việc lưu thông không khí từ bên ngoài trở nên khó khăn hơn. Hơn thế nữa, với những khu vực có mật độ sử dụng điều hòa dày đặc như trong các khu đô thị, việc hy vọng không khí bên ngoài mát hơn trong nhà càng trở nên khó khăn hơn.
Do vậy, dù cách sử dụng quạt nói trên khá hiệu quả trong việc làm mát nhà và tiết kiệm điện năng, tuy nhiên, nhiều khả năng cách làm này không phù hợp với những nơi có khí hậu nóng ẩm như nhiều vùng ở Việt Nam, đặc biệt là tại các đô thị lớn.
