我们都经历过这样的情况：你把快餐连锁店的苹果派从盒子里拿出来，咬了一口，然后立即后悔每一个让你做出的决定，以至于你不知何故忘记了这些事情不可避免地让你感觉比实际的太阳还要热。
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你惊慌失措，拼命地吹着零食让它冷却——但你真的在做任何有用的事情吗？对热食物吹气真的能帮助其散热吗？如果是这样，为什么？我们有数据和理论来解释正在发生的事情。
数据说明了什么
在我们可以说之前为什么向热食物吹气可以使其冷却，我们最好检查一下是否确实如此。毕竟，尽管看起来是常识，但对于某些东西在受到刺激后变得更冷可能还有其他解释。
例如，无论我们是否吹气，我们花在食物上的时间都足以使温度下降。也许我们吹的方式与效果有更多关系——也许我们更有可能在吹单个较小的部分之前先将食物切碎，从而增加表面积并允许更快的冷却。
哎呀，也许这只是心理上的——我们“知道”向食物吹气可以让它变凉，所以我们的大脑只是告诉我们，向食物吹气后食物会变凉。
显然，需要一些硬数据。但问题是：似乎没有一家大型国际科学期刊对吹食物那么感兴趣。相信我们，我们确实看过。
也就是说，这并不像没有人对此问题进行了调查。经过同行评审，事实并非如此，但 YouTube 用户 Nate Bonham 和 Calli Gade 确实进行了一些实验来验证这一说法回到2021年，在 YouTube 频道 TKOR 上。
博纳姆在视频中说：“每个人都认为向食物吹气有助于冷却食物，虽然我在理论上喜欢这一点，但我从未测试过它在实践中的实际效果如何。”
“显然，只要周围的气氛变冷，事物就会变冷，”他补充道，“但是通过向食物吹气，你能在多大程度上加快这个过程呢？”
结果是……好吧，我们不会撒谎：它们几乎正是您所期望的。两分钟后，一盘经过吹气处理的速溶土豆泥的表面温度比未经吹气处理的相同土豆低 8.33 至 10 摄氏度（15 至 18 华氏度）。当摄入较少量（例如一口大小）的土豆时，这种差异显着增加。
与此同时，他们发现，向一勺番茄汤吹气会导致更显着的降温——大约 3.33 到 4.89 摄氏度（6 到 7 华氏度）。
“温度显着降低，”博纳姆报告说。 “就像，它从‘哦，我可以吃它吗？’变成了‘哦，我可以吃它吗？’”喜欢‘哦，那太好了’。”
热口袋和披萨口袋也得到了类似的结果，较小的披萨口袋比热口袋因吹气而损失更多的热量，这对夫妇表示，这可能是因为它们的尺寸较小。
所以，向食物吹气确实有助于冷却食物，至少可以降低表面温度。这给我们留下了一个问题：为什么？
这是怎么回事？
人们可能没有花费太多时间通过实验证实向热的东西吹气可以使其冷却——但当涉及到这一切的实际数学和物理时，我们对正在发生的事情非常有信心。
热量可以通过三种基本方式从一个位置或物体传递到另一个位置或物体：传导、对流和辐射。当你向热食物吹气时，这三种情况都会发生——尽管我们说实话，辐射和传导并没有真正起到很大的作用。
那么，这些术语的含义是什么？好吧，让我们从辐射开始，因为它是最普遍且解释最快的：这是由于辐射而导致热量损失的情况。
辐射传热的关键在于它不需要介质——例如，尽管有数亿公里的真空阻碍，但来自太阳的热量到达地球上的过程。它实际上是最快的传热形式，但对于我们当前的目的来说，它也可以说是最不重要的一种。
这是为什么？因为吹热的东西并不会增加它辐射的热能。事实上，它的作用恰恰相反：辐射传热速率由斯蒂芬-玻尔兹曼辐射定律决定，该定律仅取决于物体的表面积、发射率以及更高程度的温度。
但对着固体食物吹气只能改变其中一个因素——温度——并且起到降低温度的作用。换句话说：吹得越多，受到的辐射就越少。
辐射就这么多了——那么传导传热又如何呢？这个更容易理解一点：热量通过两个物体的原子和分子的随机碰撞在两个物体之间传递。
“热能导致分子移动，”化学家兼科普作家 Anne Marie Helmenstine 在 2019 年发表的一篇文章中解释道。思想公司。 “这种能量可以转移到其他分子，减少第一个分子的运动并增加第二个分子的运动。这个过程一直持续到所有分子都具有相同的能量。”
您可能对传导非常熟悉——这就是为什么金属（一种很好的热导体）摸起来通常感觉很冷，而玻璃纤维之类的东西却被用来大大减缓热传递。不过，就像辐射一样，当涉及到向食物吹气时，它并不是非常重要，原因很简单：它取决于原子碰撞，而在气体中，这些原子不会经常碰撞。
这就只剩下对流了——热能在从茶壶到全球大气现象的一切事物中移动的过程。从本质上讲，它非常简单：基本上，这是当较热的流体（在这种情况下包括气体，物理学家很奇怪，抱歉）被较冷的流体推开时。
正如您所期望的那样，替换流体越冷，对流发生的速度就越快，因为控制对流热传递速率的公式取决于三个因素： 对流系数 – 基本上衡量您正在处理的特定流体的热传递效果；暴露的表面积；以及两种流体的温度差。
换句话说：“当你向食物吹气时，你将相对较冷的呼吸移到了原来热空气的位置，”赫尔曼斯汀写道。 “这增加了食物与其周围环境之间的能量差，并使食物比其他方式冷却得更快。”
额外冷却：热汤
让我们从头开始讨论汤——为什么它比固体食物冷却得好得多？
博纳姆和盖德想到了一个主意：“我认为，因为（汤）很浅，甚至能够稍微移动一点，”博纳姆建议，“它在降温方面做得更好。”
这可能只是一种预感，但这是一个很好的预感。您可能已经在上面的解释中注意到，表面积在热量传递的效果中发挥着重要作用——嗯，与固体不同，实际上吹在液体上能通过产生波纹来增加表面积。这意味着任何冷却效果都会稍大一些。但这是故事的全部吗？
实际上，这还远远不够。 “当你向热饮或含有大量水分的食物吹气时，大部分冷却效果是由于蒸发冷却，”赫尔曼斯汀写道。 “蒸发冷却的威力如此之大，甚至可以将表面温度降至室温以下。”
从技术上讲，这不是传导、对流或辐射的例子，而是由于相变而发生的能量转移。 “热食物和饮料中的水分子有足够的能量逸散到空气中，从液态水变成气态水（水蒸气），”赫尔曼斯汀解释道。 “相变会吸收能量，因此当它发生时，它会降低剩余食物的能量，从而将其冷却。”
吹汤——或者茶，或者蛋奶冻，或者其他什么——主要并不是冷却食物附近空气的一种方法，而是一种去除食物上方水蒸气的方法。这会降低蒸气压，使食物中的水分进一步蒸发。
那么，要点是什么？这是一整套物理学，但都归结为一个结论：是的，向热食物吹气会使其变凉——尤其是液体食物。
如果这还不够快，您可以随时尝试将其撕成碎片。你知道的——充分最大化表面积。
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