Физика на температурата на телото и потењето од топлина I; Змејови живеат тука
Дури и ако е малку посвежо денес - последните неколку дена се добар повод да размислиме зошто се загреваме кога е повеќе од 30 или 35 степени и каква физика стои зад тоа.
Отпрвин може да помислите дека температурите од околу 35 ° C треба да бидат идеални за нас - на крајот на краиштата, што одговара на температурата на нашето тело. (Во овој текст главно се занимавам со проценки - затоа не правам некоја посебна разлика помеѓу 35 ° C и 37 ° C; покрај тоа, температурата на нашето тело и онака не е секаде. 32-35 ° C се разумно корисни вредности за површината на телото.) Всушност затоа треба да бидеме совршено во термичка рамнотежа со околината на оваа температура.
Се разбира, тоа не е така, бидејќи ние постојано трошиме енергија. Метаболичката стапка на одмор кај една личност е околу 2000 калории на ден - но бидете внимателни: Она што обично го нарекуваме „калории“ во секојдневниот живот се всушност килокалории: 1ккал = 1000кали.
Килокалорија е количина на топлина што е потребна за да се загрее килограм вода за еден степен (иако ова е малку непрецизна дефиниција бидејќи топлинскиот капацитет на водата, т.е. количината на топлина што е потребна за да се загрее еден степен, сама по себе е малку зависи од температурата - но како што реков, ваквите суптилности воопшто не треба да ме интересираат денес, јас само жонглирам со неколку броеви). Со 2000 kcal, може да загреете цели 2000 килограми вода за еден степен, или 1000 килограми за два степени или 65 килограми (околу мојата телесна маса) за нешто повеќе од 30 степени.
Можете да видите зошто нема да се чувствувам особено пријатно на 35 степени без да се ослободам од каква било топлина - моето тело ќе произведе толку многу топлина само поради базалната метаболичка стапка, т.е. само за да го одржувам во функција, што температурата на моето тело ќе се зголемува на секој час би се зголемил за околу 1 степен. Па после 3-4 часа ќе имав екстремна треска, малку подоцна веројатно ќе беше готово. Затоа, не е изненадувачки што работам пот на 35 степени. (Повеќе за да се испоти во еден момент.)
Повеќе не се потм кога е малку поладно. Некаде (мислам дека беше во одличната книга на Хојмар фон Дитфурт „Querschnitte“) еднаш прочитав дека одморена, соблечена личност со надворешна температура од околу 30 степени, дистрибуира толку многу топлина низ кожата што не замрзнува, ниту се поти. Оваа вредност на температурата секако не е многу јасно дефинирана затоа што можеме да користиме трикови како што се проширување на крвните садови под кожата или во екстремитетите за да влијаеме на површинската температура на нашата кожа и со тоа протокот на топлина кон надвор. Покрај тоа, се разбира, и начинот на движење на воздухот игра улога - штом е ветровито, се троши повеќе топлина, бидејќи топлиот воздух побрзо се пренесува преку кожата.
Значи: Дозволете ни да ја поедноставиме претпоставката дека се чувствуваме пријатно со температура на кожата од 35 ° C и со амбиентална температура од 30 ° C и дека одливот на топлина одговара точно на производството на топлина во организмот. Патем, претворено во секунди и SI единици, ова е скоро точно 100W - едно лице испушта топлина колку и светла блескаво ламба (што, патем, исто така објаснува зошто на забави во мали простории брзо станува прилично топло). Протокот на топлина сега е 100W - генерираме 100 џули топлинска енергија во секунда, кои течат кон надвор.
Протокот на топлина помеѓу телото и околниот медиум е пропорционален на температурната разлика. Значи, ако ја зголемиме надворешната температура за само 2,5 ° C, температурната разлика е само 2,5 ° C наместо 5 ° C - протокот на топлина е преполовен и полека работиме пот за да растераме дополнителна топлина. Спротивно на тоа, ако ја намалиме надворешната температура на 25 ° C, протокот на топлина сега е 200W - бидејќи произведуваме само 100W излезна топлина, тогаш полека се ладиме и претпочитаме да ставаме малку. (Внимание: Голем дел од телесната топлина се губи и преку зрачење, но со мали температурни градиенти, тука исто така важи дека транспортот на топлина е пропорционален на температурната разлика.)