Könnte ein sehr schneller Ventilator, der Luft mit Raumtemperatur bewegt, eher heizen als kühlen?

Ja, es ist sehr gut möglich, dass durch sich schnell bewegende Luft ein Erwärmungseffekt auftritt.

Im Wesentlichen kühlt Luft ein Objekt ab, indem sie die Fläche vergrößert, über die die Wärme abgeführt wird, indem mehr Luft pro Zeiteinheit über das Objekt geleitet wird.

Im Falle idealer Gase haben wir eine Formel, die die Temperatur der Luft in Bezug auf ihre mittlere quadratische Geschwindigkeit regelt.

$V_{rms}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}$

Wo,$V_{rms}$der quadratische Mittelwert der Geschwindigkeit, R die universelle Gaskonstante, T die Temperatur in Kelvin und M die Molmasse in kg/mol.

Ein Ventilator beschleunigt einen winzigen Bruchteil der Gesamtluft im Raum, diese Luft bewegt sich dann durch den Rest der in einem Raum vorhandenen Luft, kollidiert mit der langsameren (kühleren) Luft und zerstreut ihre Energie erheblich, bevor sie das Objekt erreicht . Die Temperaturerhöhung der Gesamtluft ist vernachlässigbar. Bei schnell bewegter Luft muss diese Erhöhung jedoch berücksichtigt werden, da schneller bewegte Luft über die Widerstandskräfte einen Erwärmungseffekt verursachen kann.

Betrachten wir das Beispiel eines Überschallstrahls, die Luft selbst bewegt sich nicht kollektiv mit so hohen Geschwindigkeiten, aber wir können dieses Beispiel dennoch verwenden, da die relative Geschwindigkeit zwischen Luft und Strahl immer noch hoch ist. Diese sich schnell bewegende Luft erzeugt große Widerstandskräfte (Reibungskräfte) auf den Strahl, wodurch er sich erwärmt.

Weitere Informationen zu diesem Effekt finden Sie hier

Ja, manchmal kann es zu erheblichen Erwärmungen kommen. Die meisten Lüfter sind in Reihe und die Wärme kommt vom Motor. Ich nehme an, dass das Hinzufügen von Energie zur Luftbewegung technisch etwas Wärme hinzufügen würde.

Da die Geschwindigkeit jedoch Partikel energetischer macht und die Energie in Wärme umgewandelt werden könnte, gäbe es sicherlich einen Punkt, an dem die Luftgeschwindigkeit einen Heizeffekt (bei einem menschlichen Subjekt) anstelle eines Kühleffekts erzeugen würde? Ist das richtig? Wie schnell müsste sich ein Lüfter bei Raumtemperatur drehen, wenn ja?

Zunächst einmal ist der Lüfter, der die kinetische Energie der Gaspartikel erhöht, keine Energie, die in Wärme umgewandelt wird. Wärme ist eine Energieübertragung, die ausschließlich auf Temperaturunterschiede zurückzuführen ist. Was Sie beschreiben, ist die Möglichkeit, die kinetische Energie der Raumluftmoleküle zu erhöhen, was sich in einer Erhöhung der Lufttemperatur widerspiegelt. Mit anderen Worten, der Lüfter erzeugt keine Wärme.

Die eigentliche Frage sollte also sein, ob die Bewegung der Luft durch den Lüfter zu einem Anstieg der Lufttemperatur bis zu dem Punkt führt, an dem sie dem normalen Kühleffekt der konvektiven Wärmeübertragung entgegenwirkt oder aufhebt.

Während es durchaus möglich ist, dass ein Ventilator die Lufttemperatur leicht erhöht, indem er die Luftmoleküle „aufwirbelt“, wäre diese Erhöhung für gewöhnliche Haushaltsventilatoren wahrscheinlich vernachlässigbar und sicherlich nicht genug, um den Kühleffekt der Luftbewegung zu negieren. Die Lüftermotorspule, die bei laufendem Motor heiß wird, würde wahrscheinlich einen größeren Einfluss auf die Lufttemperatur haben als die Bewegung der Luft durch den Lüfter.

Hoffe das hilft.