在春城十年，基本沒(méi)有感受過(guò)空調(diào)的涼爽，最近在成都日子，離開(kāi)空調(diào)基本不能生活。作為理工男的我，面對(duì)空調(diào)帶來(lái)的安逸（四川話），就琢磨起空調(diào)的原理來(lái)了。以下就關(guān)于空調(diào)的幾個(gè)話題，分享一些我的個(gè)人理解。
關(guān)于空調(diào)制冷這個(gè)說(shuō)法，我認(rèn)為是不準(zhǔn)確的。冷與熱是自然的環(huán)境交替造成的，熱不會(huì)憑空消失，冷也不會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)，所謂的空調(diào)制冷，更準(zhǔn)確的說(shuō)法應(yīng)該是空調(diào)吸收了室內(nèi)的熱而已。
上圖是一個(gè)冷熱交換模擬圖，當(dāng)室內(nèi)空間需要降溫時(shí)，就將室內(nèi)的熱量抽送到室外環(huán)境中，同時(shí)將室外環(huán)境中的冷空氣送到室內(nèi)，這樣就可以達(dá)到降溫的目的。關(guān)于是如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)冷熱交換，我們先了解一點(diǎn)生活常識(shí)。
在上海，水的沸點(diǎn)是100℃；在昆明，水的沸點(diǎn)是96℃；在西藏，水的沸點(diǎn)是80℃。
造成水的沸點(diǎn)不一樣的原因是海拔，而落實(shí)到實(shí)處的根由是氣壓。如果把下圖的水杯比作一個(gè)燒水壺，當(dāng)上層壓力減少時(shí)，在下層加熱的情況下，下層的熱做功就極容易向上層傳輸，我們就很輕松的看到水冒泡了。
反之，當(dāng)上層壓力很大，下層加熱做功就需要和上層空氣中的壓力相抗衡，只有下層的力戰(zhàn)勝了上層的力，水泡才會(huì)浮出水面，這時(shí)候才可有達(dá)到沸點(diǎn)。（用壓力描述，還是有不妥之處，用壓強(qiáng)應(yīng)該更準(zhǔn)確，但這樣會(huì)引入受力面積，對(duì)于直觀的理解會(huì)產(chǎn)生難度。）
這里的結(jié)論是，水的沸點(diǎn)是可以人為改變的。
回到空調(diào)模型，我們?cè)谑覂?nèi)空調(diào)機(jī)部分，人為制造一個(gè)高海拔的環(huán)境（正確說(shuō)法叫負(fù)壓環(huán)境），將水的沸點(diǎn)人為降到常溫以下，或者30℃，或者26℃，這樣只要吸收一點(diǎn)室內(nèi)環(huán)境的熱量，水就會(huì)沸騰，從而轉(zhuǎn)化成水蒸氣，室內(nèi)的熱量就這樣被水吸收了，然后，水蒸氣由銅管排出到空調(diào)室外機(jī)部分。
室外機(jī)會(huì)將水蒸氣冷凝，就是把水蒸氣又變成水，這是一個(gè)放熱的過(guò)程，所以室外機(jī)吹出來(lái)的是熱風(fēng)。這里需要的是一個(gè)低海拔的環(huán)境（正壓），將水的沸點(diǎn)加以提高，和前者正好相反，這樣蒸汽冷凝需要釋放的熱量就會(huì)高于正常的環(huán)境溫度下釋放的熱量，從而實(shí)現(xiàn)從室外機(jī)吹入室內(nèi)的溫度低于室內(nèi)的溫度，即冷風(fēng)。
空調(diào)制冷的實(shí)際工作原理就是把室內(nèi)的熱空氣強(qiáng)行給室外，而把室外的冷空氣強(qiáng)行拉進(jìn)來(lái)；而空調(diào)機(jī)制熱，這個(gè)過(guò)程與制冷剛好相反，從室外環(huán)境借入熱量，同時(shí)將室內(nèi)環(huán)境的冷空氣排出，從而達(dá)到提高溫度的效果。只是在實(shí)際的空調(diào)中，并不會(huì)采用我在上文中說(shuō)到水，而是采用專(zhuān)業(yè)的制冷劑，如：氟利昂、溴化鋰等。
說(shuō)完了空調(diào)內(nèi)的的事，說(shuō)點(diǎn)空調(diào)外的事。夏季，我們不需要熱量，將熱量強(qiáng)行扔給大自然，這種能量不會(huì)憑空消失，但也不會(huì)靜止不動(dòng)；冬季，我們需要熱量，我們就從大自然強(qiáng)行索取熱量，大自然雖沒(méi)有直接拒絕，但也不會(huì)靜止不動(dòng)。這種平衡看似無(wú)懈可擊，可這中間的時(shí)間差產(chǎn)生的“能量利息”該由誰(shuí)承擔(dān)呢？
我認(rèn)為，借別人的東西終究還是要還的，而且早晚是要連本帶息的還。
靜悟緣·2019年6月3日于成都
