Вы теряете больше всего тепла через голову?

Вы теряете больше всего тепла через голову?
Вы не более склонны терять тепло от своей головы, чем другие части тела - кроме ваших рук и ног. Тейлор Маккензи

Когда погода начинает остывать, а зимняя одежда начинает вращаться в наших шкафах, появляются некоторые своеобразные комбинации: шорты и шарфы; стринги и куртки; Футболки и шапочки. Последнее часто объясняется старой поговоркой: вы теряете большую часть своей головы через голову. Но на самом деле ученые знают, что это неправда.

Во-первых, давайте вернемся к основам теплообмена.

Теплообмен человека продиктован сочетанием физических принципов, изменений в форме и размерах тела и механизмами физиологического контроля, такими как измененный кровоток кожи, дрожь и потоотделение. Эти взаимодействия поддерживают стабильную температуру в глубине тела, которая обычно чуть ниже 37 ° C.

В то время как выживаемые крайности 13.7 ° C и 46.5 ° C, вы, вероятно, будете чувствовать себя несчастным и нездоровым, когда эта температура упадет ниже 35 ° C или поднимется выше 40 ° C.

Физические принципы

Если смотреть за пределы тела, тепло обменивается между всеми объектами через сухие пути (излучение, конвекция, проводимость) и испарение влаги.

Для сухих путей тепловая энергия перемещается из более горячих областей в более холодные, причем ее обменный курс зависит от разности температур между этими объектами.

Для испарительного охлаждения молекулы воды покидают влажные поверхности, попадая в менее влажный воздух, унося с собой тепло.

Это первые принципы теплообмена.

Форма тела и размер

Тепло может быть потеряно быстрее от больших поверхностей. Тем не менее, большие массы обладают большей термостойкостью и противостоят быстрым и значительным изменениям температуры. Таким образом, взаимодействие между площадью поверхности и массой обеспечивает еще один первый принцип: изменение температуры любого объекта диктуется отношением площади его поверхности к его массе.

Таким образом, тонкая пластина прямоугольной призмы теряет тепло удивительно быстро, в то время как сфера, которая имеет наименьшее отношение площади поверхности к объему любого объекта, обеспечивает наибольшую устойчивость к тепловым потерям. Таким образом, относительно сферическая форма человеческой головы заставляет нас бросить вызов мифу о потере тепла на основе науки о первых принципах.

Вы теряете больше всего тепла через голову?
Клюв токо-тукана позволяет птице быстро остыть. Flickr / Brent

Но мы не можем игнорировать физиологический контроль кровотока в коже, поскольку именно так тепло передается коже для рассеивания и потоотделения, что способствует потере тепла, когда воздух теплее кожи.

Есть много примеров того, как естественный отбор привел к физиологическим изменениям, поддерживающим регулирование температуры. Возьмите toco toucan: большая площадь поверхности этой птичьей банкноты в сочетании с кровоснабжением позволяет очень эффективное рассеивание тепла, То же самое относится и к ушам слона.

У людей ближайшими аналогами являются руки и ноги.

Физиологический контроль

Голова не является идеальным излучателем, хотя у нее много кровеносных сосудов вблизи ее поверхности, поскольку кровоток в коже существенно не меняется когда человек отдыхает комфортно или резко охлаждается. Даже когда у кого-то есть опасно высокая температуракровоток в коже головы увеличивается значительно меньше, чем руки и ноги для того же нагревательного стимула.

Кроме того, большинство головок покрыто примерно 50% волос, который задерживает воздух и изолирует от теплообмена. Хотя (к сожалению) не все головы соответствуют этому обобщению.

Головка также не подходит для испарительного охлаждения. В то время как лоб наиболее плодовитый место секреции пота на единицу площади, когда мы отдыхаем, потоотделение от участков внутри линии роста волос происходит в половина этого показателя.

Вы теряете больше всего тепла через голову?Перчатки и носки помогут вам согреться. К Хатанака

На самом деле, голова представляет только около 7% площади поверхности тела, поэтому его вклад в испарительное охлаждение всего тела в покое составляет всего 10% и меньше, чем у кисти, спины, бедра и голени. Хотя эта потеря тепла может утроиться во время упражнений, она все еще составляет Только 13% полного испарения.

Таким образом, может показаться, что, хотя температура головки хорошо подходит для потери тепла, ни ее геометрия, ни ее физиологические реакции на нагрев или охлаждение не делают ее критическим местом для потери тепла.

Покрытие головы не более эффективно для сохранения тепла, чем покрытие большинства других областей тела. Другими словами, у вас не больше шансов потерять тепло от головы, чем от других частей тела - кроме ваших рук и ног. Поэтому носить перчатки и носки - ваш лучший выбор.Беседа

Об авторе

Найджел Тейлор, доцент кафедры теплофизиологии, Университет Вуллонгонг

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Человеческий рой: как наши общества возникают, процветают и падают

Марк У. Моффет
0465055680Если шимпанзе зайдет на территорию другой группы, он почти наверняка будет убит. Но житель Нью-Йорка может прилететь в Лос-Анджелес - или на Борнео - без особого страха. Психологи мало что объяснили: в течение многих лет они считали, что наша биология устанавливает жесткий верхний предел - для людей из 150 - размера наших социальных групп. Но человеческие общества на самом деле значительно больше. Как нам удается - по большому счету - ладить друг с другом? В этой потрясающей парадигму книге биолог Марк Моффетт использует результаты психологии, социологии и антропологии для объяснения социальных адаптаций, которые связывают общества. Он исследует, как противоречие между идентичностью и анонимностью определяет, как общества развиваются, функционируют и терпят неудачу. Превосходя Оружие, микробы и сталь Sapiens, Человеческий Рой раскрывает, как человечество создало огромные цивилизации непревзойденной сложности - и что нужно для их поддержания. Доступно на Amazon

Окружающая среда: наука за историями

Джей Х. Синготт, Мэттью Лапосата
0134204883Окружающая среда: наука за историями является бестселлером вводного курса по науке об окружающей среде, известного своим дружественным для студентов стилем повествования, интеграцией реальных историй и тематических исследований, а также представлением новейших научных и исследовательских работ. 6th издание предоставляет новые возможности, чтобы помочь учащимся увидеть связи между интегрированными тематическими исследованиями и наукой в ​​каждой главе, и предоставляет им возможность применять научный процесс к проблемам окружающей среды. Доступно на Amazon

Возможная планета: руководство по более устойчивой жизни

Кен Крус
0995847045Вы обеспокоены состоянием нашей планеты и надеетесь, что правительства и корпорации найдут устойчивый способ для нас жить? Если вы не думаете об этом слишком усердно, это может сработать, но так ли это? Оставшись в одиночестве, с драйверами популярности и прибыли, я не слишком уверен, что так и будет. Недостающая часть этого уравнения - ты и я. Люди, которые считают, что корпорации и правительства могут добиться большего успеха. Люди, которые считают, что благодаря действию мы можем выиграть немного больше времени для разработки и реализации решений наших критических проблем. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
by Мари Т. Рассел, Внутренний

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ