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你有没有想过这样一个问题:为什么30℃洗澡水有点凉 , 30℃的气温却很热?
因为 , 人通过皮肤感受冷暖 , 当皮肤温度是33℃时 , 刚好能感受到寒冷 。
在30℃的空气中 , 你的皮肤温度是35.49℃ , 所以你会觉得热 。
而在30℃的水中 , 你的皮肤温度是30.39℃ 。 你不仅会觉得冷 , 而且比在空气中冷很多 。
探讨和计算过程:人体核心温度 , 主要由大脑、肌肉 , 以及内脏产生 。 尤其是在静息状态下 , 内脏产生的热量最多 , 达到56% , 又以肝脏为最 。
? 人体对温度的感受 ?
人体核心部位的热量 , 从内到外传递到外 , 会形成温度梯度 。 所以皮肤温度 , 会介于环境和核心温度之间 。
而人体的温度感受器 , 正是位于皮肤中 , 靠近表皮的位置:
当皮肤温度低于13℃ , 超过50℃时 , 人体以痛觉为主;
在33~46℃的范围内 , 只有温觉;
温度低于33℃时 , 冷觉感受器被激活 , 同时感受温觉和冷觉 。
在30℃的气温下 , 人体皮肤温度是多少度?当人在室内无风 , 处于静息状态时 , 机械功为零 , 所有的新陈代谢能量 , 全部转化成热量释放出去:
- M 是人体新陈代谢的总热功率 ,Qres 是呼吸总散热功率 , Qsk 是皮肤总散热功率 。
? 人体热功率 ?
直立状态下 , 人体新陈代谢率为65?70W/m^2[1
。
根据许文生氏公式:
S(m^2)=0.0061×h(cm)+0.0128×m(kg)?0.1529
可得 , 170cm , 60kg的人类表面积为: 1.65m^2 。
我们再乘以代谢功率 , 就得到了静立状态下 , 人体新陈代谢总功率:
M=70×1.65×1.15=133W
也就比一个100W的灯泡功率高那么一点点 。
? 呼吸散热 ?
呼吸散热包括呼吸蒸发散热 , 直接呼出和吸入的热量差值 。
由于呼吸散热的值相对不高 , 且这不是本篇讨论的重点 , 不做深入讨论 。
我直接给出呼吸散热的计算结果:
Qres=0.03336M
也就是说 , 在30℃环境下 , 通过呼吸散掉的热量为新陈代谢总功率的3.336% , 差不多正好是1/30 , 不到5W , 能点亮一盏小台灯 。
剩下的29/30的热量 , 都是通过皮肤散发的:
Qsk=128.56W
皮肤散热 , 包括三个部分:
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