Nem valószínűbb, hogy hőt veszít a fejéből, mint más testrészei - kivéve a kezét és a lábát. Taylor Mackenzie
WAmikor az időjárás lehűlni kezd, és a téli ruhák forogni kezdenek gardróbjainkban, néhány különleges kombináció jelenik meg: rövidnadrág és sál; tanga és kabát; Pólók és sapkák. Az utóbbit gyakran egy régi mondással magyarázzák: a fejed nagy részét a fejeden keresztül veszíted el. De valójában a tudósok tudják, hogy ez valótlan.
Először is térjünk vissza a hőcsere alapjaihoz.
Az emberi hőcserét a fizikai elvek, a testalkat és a méretváltozások, valamint a fiziológiai kontrollmechanizmusok, például a megváltozott vérkeringés, a borzongás és az izzadás kombinációja diktálja. Ezek a kölcsönhatások stabil mélyhőmérsékletet tartanak fenn, ami jellemzően valamivel 37 ° C alatt van.
Míg túlélhető végletek 13.7 ° C és 46.5 ° C közötti hőmérsékletről számoltak be, akkor valószínűleg rosszul érzi magát és rosszul érzi magát, ha ez a hőmérséklet 35 ° C alá csökken, vagy 40 ° C fölé emelkedik.
Fizikai elvek
A testen túlmenően a hő minden tárgy között száraz úton (sugárzás, konvekció, vezetés) és a nedvesség elpárologtatásán keresztül cserélődik.
Száraz utak esetén a hőenergia a melegebbekről a hűvösebb régiókba mozog, árfolyama az objektumok közötti hőmérsékletkülönbségtől függ.
Az elpárologtató hűtéshez a vízmolekulák elhagyják a nedves felületeket, hogy kevésbé nedves levegőbe jussanak, és magukkal viszik a hőt.
Ezek a hőcsere első elvei.
Test alakja és mérete
A nagyobb felületekről valószínűleg gyorsabban veszít hő. Mindazonáltal a nagy tömegek nagyobb hőstabilitással rendelkeznek, és ellenállnak a gyors és jelentős hőmérsékletváltozásoknak. Így a felület és a tömeg közötti kölcsönhatás egy másik első elvet biztosít: bármely tárgy hőmérsékletváltozását a felszín és a tömeg aránya határozza meg.
Tehát egy ostya-vékony téglalap alakú prizma rendkívül gyorsan veszít hőből, míg a gömb, amelynek bármelyik területe a legkisebb felület és térfogat aránya, a legnagyobb ellenállást biztosítja a hőveszteséggel szemben. Az emberi fej viszonylag gömb alakja tehát arra késztet bennünket, hogy az első elvű tudomány alapján megkérdőjelezzük a hőveszteség mítoszát.
A tokó -tukán csőre lehetővé teszi a madár gyors lehűlését. Flickr/Brent
De nem hagyhatjuk figyelmen kívül a bőr véráramlásának fiziológiai szabályozását, mivel így szállítják a hőt a bőrre az eloszlás érdekében, és az izzadás, ami megkönnyíti a hőveszteséget, amikor a levegő melegebb, mint a bőr.
Sok példa van arra, hogy a természetes szelekció fiziológiai változásokhoz vezetett a hőmérséklet -szabályozás támogatása érdekében. Vegyük a tokót: a madárcsőr nagy felülete, a vérellátásával együtt lehetővé teszi nagyon hatékony hőelvezetés. Ugyanez vonatkozik az elefántfülre is.
Emberben a legközelebbi megfelelői a kezek és lábak.
Fiziológiai kontroll
A fej nem ideális sugárzó, annak ellenére, hogy sok ere van a felszínéhez közel, mivel a bőr véráramlása nem változik jelentősen amikor az ember vagy kényelmesen pihen, vagy drámaian lehűlt. Még akkor is, ha valakinek van egy veszélyesen magas hőmérséklet, fejbőr véráramlása sokkal kevésbé nő, mint a kezek és lábak ugyanazon fűtési ingerre.
Ráadásul a legtöbb fej körülbelül 50% -os hajfedéssel rendelkezik, amely elzárja a levegőt és szigetel a hőcserélés ellen. Bár (sajnos) nem minden fej felel meg ennek az általánosításnak.
A fej sem alkalmas párolgási hűtésre. Míg a homlok a legtermékenyebb izzadság szekréciós hely egységnyi területen, amikor pihenünk, izzadás a hajszálon belüli helyekről ennek az aránynak a fele.
Kesztyű és zokni segít melegen tartani. K Hatanaka
Valójában a fej képviseli csak az 7% -ról a testfelület területének, így hozzájárulása az egész test párolgási hűtéséhez nyugalmi állapotban csak 10%, és kevesebb, mint a kéz, a hát, a comb és az alsó lábszár. Bár ez a hőveszteség megháromszorozódhat edzés közben, ez még mindig elszámol csak 13% a teljes párolgásból.
Tehát úgy tűnik, hogy bár a fej hőmérséklete alkalmassá teszi a hőveszteségre, sem geometriája, sem a fűtésre vagy hűtésre adott fiziológiai reakciói nem teszik a hőveszteség kritikus helyévé.
A fej eltakarása nem hatékonyabb a melegség megőrzésében, mint a legtöbb testrész lefedése. Más szóval, nagyobb valószínűséggel nem veszít hőt a fejéből, mint más testrészei - kivéve a kezét és a lábát. Tehát a kesztyű és zokni viselése a legjobb megoldás.
A szerzőről
Nigel Taylor, a termológiai élettan docense, Wollongongi Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Könyvek a környezetről az Amazon legjobb eladóinak listájáról
"Csendes tavasz"
írta Rachel Carson
Ez a klasszikus könyv mérföldkő a környezetvédelem történetében, felhívja a figyelmet a peszticidek káros hatásaira és a természeti világra gyakorolt hatásukra. Carson munkája hozzájárult a modern környezetvédelmi mozgalom inspirációjához, és ma is aktuális, mivel továbbra is küzdünk a környezet-egészségügy kihívásaival.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A lakhatatlan Föld: Élet a felmelegedés után"
írta David Wallace-Wells
Ebben a könyvben David Wallace-Wells határozott figyelmeztetést kínál az éghajlatváltozás pusztító hatásaira és a globális válság kezelésének sürgős szükségességére. A könyv tudományos kutatásokra és valós példákra támaszkodik, hogy kijózanító pillantást adjon arra a jövőre, amellyel szembe kell néznünk, ha nem teszünk lépéseket.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A fák rejtett élete: mit éreznek, hogyan kommunikálnak? Felfedezések egy titkos világból"
írta Peter Wohlleben
Ebben a könyvben Peter Wohlleben a fák lenyűgöző világát és az ökoszisztémában betöltött szerepüket tárja fel. A könyv tudományos kutatásokra és Wohlleben saját, erdészként szerzett tapasztalataira támaszkodik, hogy betekintést nyújtson a fák egymással és a természeti világgal való kölcsönhatásának összetett módjaiba.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A házunk lángokban áll: jelenetek egy családról és egy válságban lévő bolygóról"
Greta Thunberg, Svante Thunberg és Malena Ernman
Ebben a könyvben Greta Thunberg éghajlatvédő aktivista és családja személyes beszámolót nyújt be utazásukról, hogy felhívják a figyelmet az éghajlatváltozás elleni küzdelem sürgős szükségességére. A könyv erőteljes és megindító beszámolót nyújt az előttünk álló kihívásokról és a cselekvés szükségességéről.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A hatodik kihalás: természetellenes történelem"
Írta: Kolbert Elizabeth
Ebben a könyvben Elizabeth Kolbert a fajok emberi tevékenység által okozott tömeges kihalását vizsgálja, tudományos kutatásokra és valós példákra támaszkodva, hogy kijózanító pillantást nyújtson az emberi tevékenység természeti világra gyakorolt hatására. A könyv lenyűgöző cselekvésre ösztönöz a földi élet sokféleségének védelme érdekében.
