本文作者:浓浓桂花香

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

浓浓桂花香 2个月前 ( 08-10 ) 34

地球人都知道30℃的气温意味着什么,总之就是一个字——热,然而当我们把自己泡在同样温度的水里时,却不会觉得热,假如我们在水里稍微呆久一点,甚至还会感觉到有点冷。这就有点让人奇怪了,明明是同样的温度,为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷呢?

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

其实这就是一个散热问题,我们都知道,任何一台机器在工作的时候都会产生热量,如果这些热量没有及时散发出去,它们就会让机器的内部不断积累,从而造成机器的温度越来越高,当温度升高到一定程度的时候,这台机器就不能正常工作了。

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

我们人类的身体也可以看成是一台精密的机器,并且每时每刻这台机器都在运转,即使是在我们一动也不动,或者睡觉的时候也是如此(因为我们的身体需要维持必需的生理活动),所以说我们的身体也需要持续不断地散热。除此以外,这台机器还有一个特殊之处在于,其核心温度必须保持在37℃左右,它才能正常运行。

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

也就是说,我们的身体在持续散热的同时,还需要保证体温不能太高,也不能太低,为了达到这个目的,我们就进化出了一套精妙的体温调节系统。简单地讲,这套系统的工作原理就是,由分布在身体各处的温度感受器监控身体的冷热程度,再由体温调节中枢来实时控制体温。

通常情况下,我们的身体有两种常规的散热方式,一种是依靠循环系统将体内产生的热量带到身体表面,然后将其散发出去;另一种则是依靠呼吸系统呼出体内温度较高的空气,然后再吸入外界温度较低的空气,从而达到散热的目的。

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

在我们的身体仅凭这两种常规的散热方式进行散热的时候,如果体内产生的热量大于身体散发出的热量,那么我们就会觉得热,这时体温调节中枢就会启动身体的降温机制(比如说放大毛孔、排汗等);反之我们则会感到冷,这时体温调节中枢就会启动身体的升温机制(比如说收缩毛孔、发抖或“打冷战”等),从而使我们的体温保持一个动态的平衡。

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

显而易见的是,假如这两者相等的话,我们就会觉得既不冷又不热,这时我们的体温调节中枢就不会加以干预,在这种情况下,我们也会觉得外界的温度非常适宜。

因此可以说,我们对冷热的感知,取决于体内产生的热量与身体散发出的热量之间的平衡关系。物理学告诉我们,决定这种平衡关系的除了外界的温度以外(外界的温度越低,散热效果越好,反之亦然),还跟物质的传热能力有很大的关系。

相关数据显示,空气在30℃的时候,其导热系数仅为大约0.026W/(m·℃),而在同样的温度下,水的导热系数却为大约0.59W/(m·℃),我们可以清楚地看到,水的传热能力远远超出空气。

有了以上的知识,我们就可以轻松解释为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷了。

为什么30℃的气温会让人觉得热,而30℃的水却让人感到冷?

当我们被30℃的空气包围时,尽管外界的温度低于我们的体温,但由于空气的传热能力较差,这会导致我们体内产生的热量不能有效地散发出去,于是我们就感觉到热了,而当我们泡在30℃的水就不一样了,因为这些水可以及时地带走我们散发的热量。假如我们在这种温度的水里面稍微呆久一点的话,这些水甚至还会让我们体内产生的热量稍微小于身体散发出的热量,于是我们就会感到冷了。

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