4.56. Теплое пальто

Почему вы замерзнете, если войдете в холодную комнату одетым как на пляж? Как пальто удерживает тепло?

ОТВЕТ • Вы чувствуете, что вам холодно, если отдаете в окружающее пространство больше тепла, чем получаете от него. Есть четыре причины, почему происходит потеря тепла. 1. При прямом контакте с более холодным объектом за счет теплопроводности. Например, когда садитесь на холодную скамейку. 2. Путем излучения в инфракрасном диапазоне в окружающее пространство. Но вы и получаете энергию, поглощая внешнее по отношению к вам инфракрасное излучение. Однако если вокруг вас холоднее, потери энергии будут больше. 3. Благодаря конвекции вы теряете энергию при движении воздуха вблизи вас. Если воздух холоднее, потеря энергии происходит при столкновении с вами молекул воздуха. 4. Энергию можно потерять и в результате испарения пота с кожи. Именно поэтому человек потеет, когда выполняет физические упражнения. Переход из жидкости в пар требует энергии, которая отбирается у вашей кожи. При ветре скорость испарения увеличивается, поэтому растет и скорость, с которой происходит потеря энергии.

Назначение пальто, как и всякой одежды, — уменьшить все потери энергии. Например, «одежда» животных, шкура и шерсть, затрудняет потери за счет конвекции и испарения на ветру. Пальто еще и обеспечивает наличие защитного слоя воздуха вокруг участка тела. Поскольку воздух очень плохо проводит тепло, этот слой защищает вас от потери энергии за счет проводимости. Еще лучше, если под пальто надето несколько слоев одежды. Они обеспечивают несколько изолирующих слоев воздуха.

Меховая одежда не дает замерзнуть, поскольку воздух в какой-то степени удерживается в пространстве между шерстинками. Однако если стоять на ветру, этот воздух легко выдувается. Поэтому пальто мехом внутрь теплее: мех укрыт от ветра.

Для открытых участков тела, например рук или лица, восприятие холода можно оценить с помощью так называемого ветро-холодового индекса, или индекса Сэйпла. Он определяется как температура, которая при отсутствии ветра вызывает у человека те же ощущения. Точно рассчитать этот коэффициент сложно, поскольку надо учитывать, что люди по-разному адаптируются к холоду. Конечно, при холодном ветре существует угроза обморожения. Обычно обморожения кожи не происходит при температурах выше –10°C, однако при заметном ветре есть риск получить обморожения и при –5°C. При понижении температуры и усилении ветра угроза быстро возрастает.