热力学第二定律说，维持系统的稳定，要持续给予能量；维持爱情稳定，要两人共同做功。
昨天，公众号“最黑科技”发了一篇题为“他用塑料瓶造了一个不耗电的空调，拯救了孟加拉数十万穷困人民”的文章（链接见文末）：
好多小清新们看完就高潮了，表示说“这才是真正的科技公司，真正的为人民服务。”空调系的老师童鞋们纷纷表示果然“最黑”，要知道，如今的空调技术日臻成熟，现有技术能够通过增加巨大成本的方式来使制冷循环逐渐向理想循环靠近，从而提高一点点性能，节约一丢丢电能。但是如果能不消耗任何能源就实现制冷，那就违反了热力学定律了。 热力学第一定律告诉我们，能量在转换或者转移的过程中总值保持不变；热力学第二定律告诉我们，不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，我们在炎热的夏天开空调凉快的同时，一定是付出了机械能（压缩式制冷）或者高温热源（吸收式制冷）的代价。
让我们看一下孟加拉的高科技使用了什么样的原理。当空气或其他气体在通过截面突然缩小的塑料瓶时，由于局部阻力，气体的压力将会降低，温度会发生变化的现象，最早是由1852年焦耳和汤姆逊发现的，人们称它为焦耳-汤姆逊效应，也称为节流效应。他们发现，在通常的温度T1下，许多气体(氢和氦除外)经节流膨胀后都变冷(T2<T1)。如果使气体反复进行节流膨胀，温度不断降低，最后可使气体液化。
液化气体、分离天然气、还有临床上的氩氦刀，都是利用焦汤效应获得低温的应用实例。以氩氦刀为例，将氩气限压在大约2800 psi（约为19305kPa）后供给冷刀，在冷刀尖通过一个直径很小的微孔（焦耳-汤姆逊孔），迫使气压急剧下降到大约150 psi（约为1034kPa）。如此压降将造成氩气温度下降和在冷刀尖形成冰球。
但是氩氦刀能提供这样的低温，仰仗其巨大的压差。仅靠这样一个塑料瓶在自然通风状态下，最大的压力差能到多少呢？我们在设计建筑结构时，是要做风压校核的，即保证在n年内最大的风压不会把建筑吹坏。城市中的风压大概是怎样的数量级呢？我找到一张全国各城市的100年一遇的风压表，数量级大概是零点几kPa。也就是说，即便北京遭遇了百年一遇的大风，也就只能提供0.5kPa的驱动力。
在这样的风压驱动下，能让空气瞬间降低5℃？如果有这样的好事，我们空调系可以就地解散了。师兄介绍说，焦汤效应的话，20kPa压降大概产生0.06℃温降；50kPa压降大概产生0.14℃温降。我担心师兄骗我，又去找了一篇模拟文章，它计算的结果是，在400kPa（800倍的风压）的压差下，大概也就1℃的温降。何况这点空气在室内一掺混，产生的整体效果就更可以忽略了。
难道视频里面测得的5℃温降是骗我的？有可能是折腾完这么一大圈之后外面降温了，也有可能真的是这套装置的功能。在我看来，它最大的贡献在于：白纸板！我谷歌了一下，即便是孟加拉，夏季最高空气温度也在35℃附近。之所以房间里面的空气能飙到43℃，那是晒的！晒的！晒的！重要的答案要说三遍！有人模拟了广东佛山一处住宅在没有采用外遮阳设施下的围护结构冷负荷分布，发现外窗热辐射能占到58%之多。
把白纸板挂在窗户上，再掏几个圆孔，既遮阳又通风，温度就能降到40℃以下，但由于热力学第二定律，不能降到室外空气温度以下。我在之前讲福建土楼的文章（大鱼海棠带你飞去福建看客家土楼）中写过，真实的土楼外墙的窗户非常小，小的外窗更适应福建炎热的夏天环境，使尽可能少的太阳辐射进入室内。但兼具通风的效果，这些窗户和土楼中央巨大的中庭共同组成了一个拔风通道，也就是我们所说的烟囱效应。以上建筑特点和蓄热性强的土墙一起，构筑了土楼特殊的热环境：夏天无论室外再炎热潮湿，一进土楼顿时感觉到凉意，特别节能。类似的例子还有我大空调系自行设计建造的、位于清华大学东南门附近的建筑节能研究中心，用了一系列可以阻挡室外向室内传热的幕墙、屋顶绿植、花样很多的遮阳、竖井拔风，以及最最重要的空调系统！
诺贝尔物理学奖得主、美国能源部长朱棣文曾呼吁：将全世界的屋顶统统刷成白色，以将更多太阳光和热量反射回太空，从而减缓全球变暖。如果我去孟加拉国做既有建筑改造，首先要给建筑装上外遮阳，然后把房子刷成白色，最后给房子装上空调……要相信我们中国人的聪明才干。孟加拉人才发明的，中国人可能早就不玩了。最后的最后，欢迎报考清华大学空调专业（现已更名为建筑环境与能源利用工程）！
相关文章“他用塑料瓶造了一个不耗电的空调，拯救了孟加拉数十万穷困人民！”的链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NDYxMTg1OQ==&mid=2649744581&idx=1&sn=49648ccb40ef5e5839eee1480c969a87&scene=1&srcid=0713OodyEHXM2HgzwPiBqC1k#wechat_redirect
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