我們都經歷過這樣的情況：你把快餐連鎖店的蘋果派從盒子裡拿出來，咬了一口，然後立即後悔每一個讓你做出的決定，以至於你不知何故忘記了這些事情不可避免地讓你感覺比實際的太陽更熱。
你驚慌失措，拼命地吹著零食讓它冷卻——但你真的在做任何有用的事情嗎？對熱食物吹氣真的能幫助其散熱嗎？如果是這樣，為什麼？我們有數據和理論來解釋正在發生的事情。
數據說明了什麼
在我們可以說之前為什麼向熱食物吹氣可以使其冷卻，我們最好檢查一下是否確實如此。畢竟，儘管看起來是常識，但對於某些東西在受到刺激後變得更冷可能還有其他解釋。
例如，無論我們是否吹氣，我們花在食物上的時間都足以使溫度下降。也許我們吹的方式與效果有更多關係——也許我們更有可能在吹單個較小的部分之前先將食物切碎，從而增加表面積並允許更快的冷卻。
哎呀，也許這只是心理上的——我們「知道」向食物吹氣可以讓它變涼，所以我們的大腦只是告訴我們，向食物吹氣後食物會變涼。
顯然，需要一些硬數據。但問題是：似乎沒有一家大型國際科學期刊對吹食物那麼感興趣。相信我們，我們確實看過。
也就是說，這並不像沒有人對此問題進行了調查。經過同行評審，事實並非如此，但 YouTube 用戶 Nate Bonham 和 Calli Gade 確實進行了一些實驗來驗證這一說法回到2021年，在 YouTube 頻道 TKOR 上。
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博納姆在影片中說：“每個人都認為向食物吹氣有助於冷卻食物，雖然我在理論上喜歡這一點，但我從未測試過它在實踐中的實際效果如何。”
“顯然，只要周圍的氣氛變冷，事物就會變冷，”他補充道，“但是通過向食物吹氣，你能在多大程度上加快這個過程呢？”
結果是……好吧，我們不會撒謊：它們幾乎正是您所期望的。兩分鐘後，一盤經過吹氣處理的速溶馬鈴薯泥的表面溫度比未經吹氣處理的相同馬鈴薯低 8.33 至 10 攝氏度（15 至 18 華氏度）。當攝取較少量（例如一口大小）的馬鈴薯時，這種差異顯著增加。
同時，他們發現，向一匙番茄湯吹氣會導致更顯著的降溫——大約 3.33 到 4.89 攝氏度（6 到 7 華氏度）。
「溫度顯著降低，」博納姆報告說。 “就像，它從‘哦，我可以吃它嗎？’變成了‘哦，我可以吃它嗎？’”喜歡 ‘哦，那太好了’。
熱口袋和披薩口袋也得到了類似的結果，較小的披薩口袋比熱口袋因吹氣而損失更多的熱量，這對夫婦表示，這可能是因為它們的尺寸較小。
因此，向食物吹氣確實有助於冷卻食物，至少可以降低表面溫度。這給我們留下了一個問題：為什麼？
這是怎麼回事？
人們可能沒有花太多時間通過實驗證實向熱的東西吹氣可以使其冷卻——但當涉及到這一切的實際數學和物理時，我們對正在發生的事情非常有信心。
熱量可以透過三種基本方式從一個位置或物體傳遞到另一個位置或物體：傳導、對流和輻射。當你向熱食物吹氣時，這三種情況都會發生——儘管我們說實話，輻射和傳導並沒有真正起到很大的作用。
那麼，這些術語的含義是什麼？好吧，讓我們從輻射開始，因為它是最普遍且解釋最快的：這是由於輻射而導致熱量損失的情況。
輻射傳熱的關鍵在於它不需要介質——例如，儘管有數億公里的真空阻礙，但來自太陽的熱量到達地球上的過程。它實際上是最快的傳熱形式，但對於我們目前的目的來說，它也可以說是最不重要的一種。
這是為什麼？因為吹熱的東西並不會增加它輻射的熱能。事實上，它的作用恰恰相反：輻射傳熱速率由史蒂芬-玻爾茲曼輻射定律決定，該定律僅取決於物體的表面積、發射率、以及更高程度的溫度。
但對著固體食物吹氣只能改變其中一個因素——溫度——並且起到降低溫度的作用。換句話說：吹得越多，受到的輻射就越少。
輻射就這麼多了──那麼傳導傳熱又如何呢？這個比較容易理解一點：熱量透過兩個物體的原子和分子的隨機碰撞在兩個物體之間傳遞。
「熱能導致分子移動，」化學家兼科普作家 Anne Marie Helmenstine 在 2019 年發表的一篇文章中解釋。思想公司。 「這種能量可以轉移到其他分子，減少第一個分子的運動並增加第二個分子的運動。這個過程一直持續到所有分子都具有相同的能量。
您可能對傳導非常熟悉——這就是為什麼金屬（一種很好的熱導體）摸起來通常感覺很冷，而玻璃纖維之類的東西卻被用來大大減緩熱傳遞。不過，就像輻射一樣，當涉及到向食物吹氣時，它並不是非常重要，原因很簡單：它取決於原子碰撞，而在氣體中，這些原子不會經常碰撞。
這就只剩下對流了——熱能在從茶壺到全球大氣現象的一切事物中移動的過程。從本質上講，它非常簡單：基本上，這是當較熱的流體（在這種情況下包括氣體，物理學家很奇怪，抱歉）被較冷的流體推開時。
正如您所期望的那樣，替換流體越冷，對流發生的速度就越快，因為控制對流熱傳遞速率的公式取決於三個因素： 對流係數– 基本上是衡量您正在處理的特定流體的好壞程度是在傳熱時；暴露的表面積；以及兩種流體的溫度差。
換句話說：「當你向食物吹氣時，你將相對較冷的呼吸移到了原來熱空氣的位置，」赫爾曼斯汀寫道。 “這增加了食物與其周圍環境之間的能量差異，並使食物比其他方式冷卻得更快。”
額外冷卻：熱湯
讓我們從頭開始討論湯——為什麼它比固體食物冷卻得好得多？
博納姆和蓋德想到了一個主意：“我認為，因為（湯）很淺，甚至能夠稍微移動一點，”博納姆建議，“它在降溫方面做得更好。”
這可能只是一種預感，但這是一個很好的預感。您可能已經在上面的解釋中註意到，表面積在熱量傳遞的效果中發揮著重要作用——嗯，與固體不同，實際上吹在液體上能透過產生波紋來增加表面積。這意味著任何冷卻效果都會稍微大一些。但這是故事的全部嗎？
實際上，這還遠遠不夠。 「當你向熱飲或含有大量水分的食物吹氣時，大部分冷卻效果是由於蒸發冷卻，」赫爾曼斯汀寫道。 “蒸發冷卻的威力如此之大，甚至可以將表面溫度降至室溫以下。”
從技術上講，這不是傳導、對流或輻射的例子，而是由於相變而發生的能量轉移。 「熱食物和飲料中的水分子有足夠的能量逸散到空氣中，從液態水變成氣態水（水蒸氣），」赫爾曼斯汀解釋道。 “相變會吸收能量，因此當它發生時，它會降低剩餘食物的能量，從而使其冷卻。”
吹湯——或者茶，或者蛋奶凍，或者其他什麼——主要不是冷卻食物附近空氣的一種方法，而是一種去除食物上方水蒸氣的方法。這會降低蒸氣壓，使食物中的水分進一步蒸發。
那麼，重點是什麼？這是一整套物理學，但都歸結為一個結論：是的，向熱食物吹氣會使其變涼——尤其是液體食物。
如果這還不夠快，您可以隨時嘗試將其撕成碎片。你知道的——充分最大化表面積。
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