地球人都知道30℃的氣溫意味著什么,總之就是一個(gè)字——熱,然而當(dāng)我們把自己泡在同樣溫度的水里時(shí),卻不會(huì)覺(jué)得熱,假如我們?cè)谒锷晕⒋艟靡稽c(diǎn),甚至還會(huì)感覺(jué)到有點(diǎn)冷。這就有點(diǎn)讓人奇怪了,明明是同樣的溫度,為什么30℃的氣溫會(huì)讓人覺(jué)得熱,而30℃的水卻讓人感到冷呢? 其實(shí)這就是一個(gè)散熱問(wèn)題,我們都知道,任何一臺(tái)機(jī)器在工作的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生熱量,如果這些熱量沒(méi)有及時(shí)散發(fā)出去,它們就會(huì)讓機(jī)器的內(nèi)部不斷積累,從而造成機(jī)器的溫度越來(lái)越高,當(dāng)溫度升高到一定程度的時(shí)候,這臺(tái)機(jī)器就不能正常工作了。 我們?nèi)祟?lèi)的身體也可以看成是一臺(tái)精密的機(jī)器,并且每時(shí)每刻這臺(tái)機(jī)器都在運(yùn)轉(zhuǎn),即使是在我們一動(dòng)也不動(dòng),或者睡覺(jué)的時(shí)候也是如此(因?yàn)槲覀兊纳眢w需要維持必需的生理活動(dòng)),所以說(shuō)我們的身體也需要持續(xù)不斷地散熱。除此以外,這臺(tái)機(jī)器還有一個(gè)特殊之處在于,其核心溫度必須保持在37℃左右,它才能正常運(yùn)行。 也就是說(shuō),我們的身體在持續(xù)散熱的同時(shí),還需要保證體溫不能太高,也不能太低,為了達(dá)到這個(gè)目的,我們就進(jìn)化出了一套精妙的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地講,這套系統(tǒng)的工作原理就是,由分布在身體各處的溫度感受器監(jiān)控身體的冷熱程度,再由體溫調(diào)節(jié)中樞來(lái)實(shí)時(shí)控制體溫。 通常情況下,我們的身體有兩種常規(guī)的散熱方式,一種是依靠循環(huán)系統(tǒng)將體內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶到身體表面,然后將其散發(fā)出去;另一種則是依靠呼吸系統(tǒng)呼出體內(nèi)溫度較高的空氣,然后再吸入外界溫度較低的空氣,從而達(dá)到散熱的目的。 在我們的身體僅憑這兩種常規(guī)的散熱方式進(jìn)行散熱的時(shí)候,如果體內(nèi)產(chǎn)生的熱量大于身體散發(fā)出的熱量,那么我們就會(huì)覺(jué)得熱,這時(shí)體溫調(diào)節(jié)中樞就會(huì)啟動(dòng)身體的降溫機(jī)制(比如說(shuō)放大毛孔、排汗等);反之我們則會(huì)感到冷,這時(shí)體溫調(diào)節(jié)中樞就會(huì)啟動(dòng)身體的升溫機(jī)制(比如說(shuō)收縮毛孔、發(fā)抖或“打冷戰(zhàn)”等),從而使我們的體溫保持一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。 顯而易見(jiàn)的是,假如這兩者相等的話,我們就會(huì)覺(jué)得既不冷又不熱,這時(shí)我們的體溫調(diào)節(jié)中樞就不會(huì)加以干預(yù),在這種情況下,我們也會(huì)覺(jué)得外界的溫度非常適宜。 因此可以說(shuō),我們對(duì)冷熱的感知,取決于體內(nèi)產(chǎn)生的熱量與身體散發(fā)出的熱量之間的平衡關(guān)系。物理學(xué)告訴我們,決定這種平衡關(guān)系的除了外界的溫度以外(外界的溫度越低,散熱效果越好,反之亦然),還跟物質(zhì)的傳熱能力有很大的關(guān)系。 相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,空氣在30℃的時(shí)候,其導(dǎo)熱系數(shù)僅為大約0.026W/(m·℃),而在同樣的溫度下,水的導(dǎo)熱系數(shù)卻為大約0.59W/(m·℃),我們可以清楚地看到,水的傳熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出空氣。 有了以上的知識(shí),我們就可以輕松解釋為什么30℃的氣溫會(huì)讓人覺(jué)得熱,而30℃的水卻讓人感到冷了。 當(dāng)我們被30℃的空氣包圍時(shí),盡管外界的溫度低于我們的體溫,但由于空氣的傳熱能力較差,這會(huì)導(dǎo)致我們體內(nèi)產(chǎn)生的熱量不能有效地散發(fā)出去,于是我們就感覺(jué)到熱了,而當(dāng)我們泡在30℃的水就不一樣了,因?yàn)檫@些水可以及時(shí)地帶走我們散發(fā)的熱量。假如我們?cè)谶@種溫度的水里面稍微呆久一點(diǎn)的話,這些水甚至還會(huì)讓我們體內(nèi)產(chǎn)生的熱量稍微小于身體散發(fā)出的熱量,于是我們就會(huì)感到冷了。 好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見(jiàn)` |
|
來(lái)自: 魅力科學(xué)君 > 《待分類(lèi)》