선풍기를 더 시원하게 사용하는 방법? (베르누이 효과, 줄톰슨 효과)

서론

무더운 여름철 시원한 방 안에서 맛있는 음식을 먹으며 더위를 피하는 것은 지친 일상 속에서 작은 행복이 될 수 있다. 에어컨을 틀어 방을 시원하게 만들면 좋겠지만, 나중에 나올 전기세 걱정에 한 번씩 고민하게 된다. 그렇게 우리는 선풍기 하나로 더위를 피해 보려 하지만 쉽지 않다. 하지만 선풍기에 조금의 변화를 주면 조금 더 시원하게 사용하는 방법이 있는데, 이번에는 선풍기를 조금 더 시원하게 사용하는 방법에 숨어 있는 과학효과, 베르누이효과와 줄-톰슨 효과에 대해 알아보자.

 

선풍기에 변화 주기

선풍기를 조금 더 시원하게 사용하기 위해서는 여러 개의 페트병이 필요합니다. 여러 개의 페트병을 이용해 위의 사진처럼 페트병의 넓은 입구에서 좁은 입구로 바람이 나오게 하여 주는 것입니다. 그렇다면 왜 그냥 페트병을 통과하는 바람이 조금 더 시원해지는 걸까요?

페트병으로 개조한 선풍기

 

 

왜 바람이 더 시원해질까?

이는 기체와 액체 같은 유체에 작용하는 베르누이 원리와 줄-톰슨 효과 때문입니다.

1. 베르누이 원리 : 베르누이 원리는 단면적이 큰 공간에서 단면적이 작은 공간으로 유체가 이동할 때 공기의 속도가 빨라지고 압력이 낮아지는 현상입니다. 즉 넓은 페트병 입구를 통과하여 좁은 페트병 입구로 나오는 바람은 속도가 빨라지고 압력이 낮아지게 되는 것입니다. 그러므로 선풍기의 풍속을 상승시킬 수 있게 됩니다.

2. 줄-톰슨 효과 : 줄 톰슨 효과는 기체가 팽창하면서 온도가 변화하는 현상을 나타내는 열역학적 현상입니다. 대부분 기체는 상온에서 팽창할 때 온도가 감소하는 냉각 효과를 보입니다. 좁은 페트병 입구를 통과하는 바람은 압력이 낮아지게 되는데 기체의 압력이 낮아지게 되면 기체의 부피는 팽창하게 되어 기체가 냉각되게 되는 것입니다. 그래서 선풍기 바람의 온도를 낮출 수 있게 되는 것입니다.

 

 

 

실제로 큰 효과를 얻을 수 있을까?

선풍기를 고쳐 만들 수는 있지만, 실생활에 적용되어 큰 효과를 내기는 굉장히 어렵습니다. 줄-톰슨 효과는 상당한 압력이 필요하여서 일반적인 상황에서 충분한 압력을 얻어내는 것은 힘들기 때문입니다. 그래서 인터넷에서 찾아볼 수 있는 영상들에 나오는 선풍기들이 충분한 효과를 얻기는 불가능한 것은 아니지만 미비하다고 볼 수 있습니다. 그렇기 때문에 현실적으로는 에어컨을 잘 활용하는 것이 조금 더 효율적인 생활을 할 수 있겠습니다.

 

 

이번에는 선풍기를 고쳐 조금 더 시원한 바람을 얻을 수 있는 방법과 그에 작용하는 과학 원리들에 대해 알아보았습니다. 우리의 일상에는 수 많은 과학효과가 지속해서 작용하고 있습니다. 이를 찾아보고 우리 삶의 질 향상에 도움이 될 수 있기 때문에 주변을 꾸준히 관찰하는 것이 좋겠습니다.

 

 

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