空气的比热容很小,导热性差,很容易被皮肤加热。在冬季室内(室温20℃),我们躯干的体表温度一般在33℃左右。因此,在30℃的加热下,我们可以很容易地加热皮肤上薄薄的一层空气,使温度更接近36℃的体温,然后让温度感受器产生持续的温暖感,并有热的感觉。
简而言之,在冬天,我们的身体和我们知道,我们对冷热的感知取决于体内热量和排出热量之间的平衡。简单来说,就是热量产生和散热之间的关系。然而,物理学告诉我们,决定这种平衡的不仅是外部温度,还有介质的传热能力。
30℃的水让人觉得冷,但为什么30℃的气温让人觉得热呢?据了解,在30℃的温度下,空气的导热系数仅为0.026W/(m·C),而在30℃的水中,其导热系数达到0.59W/(m·C)。换句话说,水比空气导热得好得多。当我们在30℃的空气中时,虽然温度低于我们的体温,但由于空气的传热能力差,我们体内的热量无法及时散发,所以我们会感到热。我们可以把人体想象成一台24小时的机器。毕竟,即使在睡觉的时候,身体也会保持必要的生理活动。在机器运行过程中,需要持续散热。如果散热不足,会影响机器的运行效率,人体也是如此。在大约摄氏度时,水冲破了屏障,现在热量消散得更快。
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这个问题确实很让人费解,看似简单的现象,其中包含着神秘的科学道理!
当孩子问起大人为什么30摄氏度的水起澡会有些凉,而我们在夏天30摄氏度的温度当中却感到很热时,大人不要不耐烦孩子有诸多问题。可以让孩子亲身感受一下课本和钢尺(或铁、玻璃等物品)之间有什么不同之处,这时孩子一定会惊呼钢尺比课本要凉许多。课本和钢尺都处在相同的温度环境之下,为什么摸起来却不同,家长可以做如下表述。
因为我们人体感觉到的不是温度,而是身体热量的损失,钢尺传导热量的能力比课本要强,会将人们体表的热量吸收,因此钢尺摸起来更凉;相反热量散失得越慢,感受起来会更热。我们人体正常体温在36-37.2摄氏度,当洗澡的时候,水温度只有30摄氏度就会吸走身体的热量,让身体的冷热神经细胞感觉到冷。同样的道理,相同摄氏度的水和空气,水的导热性比空气更好,因此一个感觉到凉而另一个感觉到热。
告诉孩子导热性的知识,如果孩子对于皮肤可以感受到热量消失速度有兴趣的话,可以进一步告诉孩子皮肤温度梯度理论。人们的皮肤感受分不同的层次,冷热感受与热量的消失速度有关,身体的神经细胞在皮下真皮的位置,而人体最先感受到外界温度是身体表皮,再从表皮以梯度的方式降低感受温度,如果导热性强会降低表皮温度,人们会感觉到更冷。
通过日常生活中随处可见的物品告诉孩子,人体是依靠皮肤里面的感受神经来感受温度,这种感受并不同于接受物体的温度。通过这个问题可以引导孩子其它科学知识,同时家长也可以积极的问孩子问题,与孩子讨论问题的不同可能性,家长和孩子一起共同用实验来验证科学的有趣性。
这很简单,因为夏季的天气30度左右是指整个环境的温度在30度左右,这个时候,温度接近人体体温,体温会慢慢放出,所以你感觉很热,如果你脱掉衣服可能会稍微凉快一点。如果周围环境的温度低于30度,水就会吸收周围环境的部分温度,水温就会降低,水分子就会从高温移动到低温。此外,我们的体温约为摄氏36度。洗完澡后,我们脱掉衣服,水温是30摄氏度,这比我们的体温还低,所以水感觉更凉爽。如果水温在40度以上,就不会觉得冷。这是一种物理现象,对流方式的热传导。
让我们让它流行起来。热对流: 热对流是指由于流体的宏观运动而使冷热流体混合而产生的传热方式。这种类型的传热只发生在液体和气体中。由于流体中分子的不规则热运动,在实际生活中,对流不可避免地伴随着大量的传热现象。例如,我们用火烧水,用碳火烤肉串,冷时用火烤手,暖和床垫等等。让孩子长大后学习物理知识,学习物理知识可以解释很多自然现象。
这取决于孩子在什么季节洗澡,室内温度,俗话说,孩子没有六月一天,30度水浴温度低于人体的正常温度,孩子,老人会觉得很不舒服,当然,甚至可能引起感冒。水在流动,空气也在流动,但是和水相比,空气是很小的。
因此,如果我们在30 ° c 的环境中,我们会感到热,因为我们的皮肤在冷却,但是空气流动很弱,所以冷却系统的效率不是很高,所以我们身体产生的热不能被释放,我们会感到热。当我们洗澡的时候,即使在40摄氏度的水中我们仍然感到很冷。虽然水温高于人体,但由于水的流动,人体皮肤的散热效率非常快。我们身体产生的热量少于被水吸收的热量,这使我们感到非常寒冷。
其实是跟水和空气的导热系数不同有关。有没有发现当气温30度的时候,你会感觉浑身都很燥热。我等你洗30度的水时,可能夏天还能承受,冬天就受不了。这是为什么呢?我为你解答。
一、当用30度的水洗澡时:当人体处在30度的水中时,人体通过水为介质向外散热。水的导热系数不一样,常温常压下,液态水的导热系数大约为0.59。而空气的导热系数大约为0.026。从这个数据我们可以看出,水的导热系数大概是空气的20倍。
二、当处在30度的气温时:皮肤与外界存在温差,我们应该都知道人体的正常温度是37℃。但是这个37度是指人的核心体温,而不是人体的表皮温度。一般人的表皮温度会根据身体部位的不同而维持在一个稳定的数字。如果外界气温高于这个温度,那个部位就会感觉到热。这个时候我们的下丘脑就会控制体温的调节中枢,让身体散热。相反如果外界气温低于这个温度,我们就会感觉到冷,下丘脑体温调节中枢就会增加产热,减少散热。
三、散热方式不同。气温30度时,我们主要通过出汗散热,依靠水分子的蒸发吸热带走大部分的热量来实现降温。但是由于空气中的导热效率慢,皮肤中的温度感受器会长期感受与外界的温度差,因此你会持续感觉到热。虽然30度的水的确高于体表某些部位的温度,但是他的导热能力太强了,身体产生的热量会迅速被水带走。所以接触30度的水时你会感觉到热,但是之后你会感觉到冰冰凉,尤其是在冲水洗澡时流动的水,更加加快了温度的传递,所以30度的水冲到身上首先会感觉到暖,但是马上就会感觉到冰凉。
人们对于温度和水温的感知能力不同。学过物理的人都知道,分子是不断运动的。你平常洗脸是用热水还是温水呢?你觉得最好多少度的水会让我们感觉到冷?不知道大家有没有发现一个非常奇怪的现象,那就是30℃的水让人感觉冷,可为何30℃的气温却让人感到热?你认为是什么原因呢?欢迎大家在评论区下方分享你的观点。
一,人类皮肤对于物体的感知能力是不同的。
为什么30度的水我们会感觉到冷,这是因为我们的体温在正常情况下是37点6度左右,30度的水还没有我们的体温高,我们当然会感觉水比较冷。但是同时为什么30度的天气我们就会觉得热闹,因为人类皮肤对于物体的感知能力是不同的,我们对于外界的温度是非常敏感的,30度的天气就已经让我们感受到燥热。
二,30度的水放在冬天感觉比较冷。
有人抬杠说30度的水也不冷啊,那是因为你把30度的水放在了夏天,我们夏天摸30多度的水,当然不觉得冷,可是如果到冬天,同样的水当然会觉得比较冷。冬天摸30度的水肯定会觉得冷,就是因为冬天外界的温度实在是太低了。所以我们的触觉才会传来冷的信号。
三,30度的天气放在冬天感觉比较热。
现在很多地方可能都低于10度,甚至有些地区都已经零下,如果天气直接变成30度,可能就又回到了夏天的感觉。其实不要说是冬天才觉得30度比较暖和,哪怕是夏天,夏天的天气也会让我们感觉到烦闷热燥。其实我觉得主要还是两方面的原因,首先是季节的性质,其次就是我们在不同时间对于事物的感知能力。