なぜファンは私たちを寒い部屋で暖かくするのではなく冷たく感じるのですか？[複製]
冷たく閉ざされた部屋にとどまり、あなたに向けられたファンをつけてください、それはあなたを暖かくする代わりに冷たく感じさせます。どうして？
熱の定義は次のとおりです。
物質は、固体、液体、気体など、さまざまな物理的形態で存在します。すべての物質は、原子、分子、イオンと呼ばれる小さな粒子でできています。これらの小さな粒子は常に動いています–互いにぶつかったり、前後に振動したりします。すべての物質に存在する熱（または熱）エネルギーと呼ばれるエネルギーの形を作り出すのは粒子の動きです...
そのため、ファンをオンにする前は、空気分子は比較的静止していて、あまり動いていません。ファンをオンにすると、粒子の動きが速くなり、熱が発生するはずですが、ファンの前に立っていると、体や肌に熱を感じられないのはなぜですか？（少なくとも私の経験では）
回答
まず第一に、それは熱の定義ではありません。熱は、温度差のみによるエネルギー伝達です。あなたの投稿で説明されていることは、内部エネルギー（微視的レベルでの運動エネルギーと位置エネルギー）の定義に似ています。
ファンをオンにした状態で冷たくなる理由は、皮膚上の空気の動きが対流熱伝達係数を増加させることにより、皮膚からの熱伝達率を増加させるためです。関連する方程式はニュートンの冷却の法則です
$$\dot Q=hA(T_{s}-T_{∞})$$
どこ $\dot Q$ は熱伝達率です。 $T_s$ 皮膚の温度です、 $T_∞$ 皮膚から離れた空気のバルク空気温度です。 $A$ は皮膚の断面積であり、 $h$は対流熱伝達係数です。空気の動きが速いほど大きくなります$h$つまり、他のすべてのものが等しいということです。事実上、空気の動きにより、皮膚に近い空気が熱を運び去り、皮膚から空気への熱伝達の効率が高まります。
「風冷え要因」について聞いたことがあると思います。同じ気温の場合、風は皮膚からの熱損失を増加させ、風がないときよりも空気を冷たく感じさせます。
答えてくれてありがとう、それは間違いなく助けになります、ただ一つの質問です、それは小さすぎて無視でき、ファンが十分に速く回転していないので、ファンの動きによる空気分子の動きを無視しますか？または、寒い部屋で空気を動かすファンは、ファンの速度に関係なく、微視的なレベルでも熱を発生しませんか？
ファンは「熱を発生」しないことに注意してください。熱は温度差によるエネルギー伝達です。あなたが本当に求めているのは、ファンが空気分子の速度を上げるので、ファンが空気分子の温度を上げることができるかどうかだと思います。空気の温度は空気分子の平均並進運動エネルギーの尺度であるため、ファンが空気分子を「かき混ぜる」ことによって、空気の温度をわずかに、しかし測定可能ではなく上昇させる可能性があります。しかし、モーターの運転中に熱くなるファンモーターコイルは、おそらく気温に大きな影響を与えるでしょう。
お役に立てれば。
皮膚の近くの静止空気は、ファンが皮膚に接触する空気よりも湿度が高くなります。乾燥した空気が肌からの水分の蒸発を促進します。あなたの体はこの蒸発のための潜熱を提供します、それ故にあなたは冷やします。
ボブDの答えを読んだ後、対流と蒸発による熱伝達の増加の両方が重要だと思います。ボブDの式の熱伝達係数を増やして蒸発を考慮することにより、両方の影響を考慮することができます。（技術的に正確に言うと、蒸発は体から空気への物質移動であり、実際には熱伝達ではありませんが、その効果は熱伝達係数にまとめることができます。たとえば、古典的なMcAdams熱伝達の教科書を参照してください。）
（今では）2つの優れた答えに加えて、私たちが熱/暖かく感じるのは、空気分子のランダムな動きによって引き起こされる最も一般的な状況です。
（ファンによって引き起こされる）空気分子の運動エネルギーの増加は、より多くのエネルギーを皮膚に伝達し、体感温度を上昇させるはずだと考えるのは正しいことです。カール・バーガーが述べたように、これは基本的に、宇宙船が地球の大気に再び入るのを熱くするのと同じプロセスです-どちらの場合も、物体/観測者と空気粒子の間に相対運動があります。
ただし、John Darbyが説明しているように、均一な粒子の流れ（たとえば、ファンや風によって引き起こされる）は、萎縮効果を引き起こし、体感温度を冷却します。
粒子がランダムに移動する場合（風のない「通常の」空気のように）、個々の分子のランダムな移動は（ほぼ）相殺され、風冷効果は発生しません。しかし、それらはまだあなたの肌にエネルギーを伝達するので、動きが増えると体感温度が高くなります。
要約すると、増加した均一な動きの粒子はより多くのエネルギーを肌に伝達しますが、それが引き起こす冷却効果はより強いので、全体として、体感温度の低下を感じます。風がない場合（ランダムな粒子の動き）、萎縮効果は発生しません。つまり、粒子の動きが大きいほど、体感温度が高くなります。
他の人は素晴らしい答えを出しました。しかし、ここでもう1点必要だと思います。
風が吹いていると濡れた布が乾くのはなぜですか？
実際、水で満たされた閉じたビーカーの半分を取り、上半分を真空にすると、時々上半分は真空になりません。これは、水中の高エネルギー分子の一部が結合の影響を断ち切り、真空領域を埋めるためです。
しばらくすると、下半分に残っている水の量が固定されます。したがって、液体の水は蒸気の状態と平衡状態にあると言えます。
質問に戻りますが、ファンをオフにすると、肌の近くの空気は肌とほぼ平衡状態になりましたが、ファンをオンにすると、不均衡な状況が発生し、圧力が低下して液体が増えました。安定性のために肌から出てきて、蒸発させることでエネルギーを奪い、涼しく感じます。
それがお役に立てば幸いです🙂。