Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: í daglegu lífi

Er ekki til vindhitun þegar lofthiti fer yfir 37 stig, líkt og vindkæling annars?

Stefán B. Sigurðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson

Upphafleg spurning var svona:
Fyrst vindkæling er til þegar vindurinn tekur burt loft sem líkaminn hitar þannig að líkaminn verður að hita upp nýtt loft (ef þetta er rangt verðið þið að leiðrétta það líka!), ætti þá ekki að vera „vindhitun“ þegar lofthiti fer yfir 37 gráður?
Svarið er í stuttu máli jú; slík hitun er til og meginhugsunin í spurningunni er rétt, en samt er að mörgu að hyggja. Til dæmis er ekki síður mikilvægt að huga að rakastigi loftsins en hitastiginu.

Í svari Tryggva Þorgeirssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvers vegna eru katlar, pottar og hitakönnur yfirleitt gljáandi að utan? er meðal annars fjallað um varmaflutning. Þegar hlutur er heitari en umhverfi hans flyst varmi frá honum til umhverfisins. Þessi flutningur er þrenns konar, varmaleiðing, varmageislun og varmaburður. Varmaleiðing gerist alltaf ef efni er kringum hlutinn en hins vegar ekki ef hann er í tómarúmi. Hún felst í því að hreyfing efniseindanna kringum hlutinn eykst, efnið hitnar, en það fer hins vegar ekki að hreyfast sem heild. Varmageislun getur hins vegar gerst þó að hluturinn sé í tómarúmi, en hún kemur ekki við sögu í þessu svari. - Hið sama á við þó að hluturinn sé kaldari en umhverfið; þá flyst varmi til hans með varmaleiðingu og varmageislun.

Þriðja tegundin af varmaflutningi, varmaburður, felst í því að misheitt straumefni (fluid, það er vökvi eða gas) hreyfist, til dæmis vegna hitamunar. Þetta gerist til að mynda þegar loft í herbergi hitnar við miðstöðvarofninn og leitar síðan upp á við vegna þess að það er léttara en loftið í kring. Þetta nefnist frjáls varmaburður en svo er líka til þvingaður eða knúinn varmaburður þar sem kalt eða heitt efni er knúið til að færast úr stað. Dæmi um það eru hvers konar blásarar, hvort sem þeir blása heitu lofti eða köldu. Þegar rætt er um lifandi og flókinn hlut eins og mannslíkamann getum við líka talað um varmaburð þegar raki flyst frá líkamanum með uppgufun vegna þess að hún hefur kostað mikinn varma.

Þegar okkur verður kalt stafar það yfirleitt af því að húðin er heitari en efnið í kring og varmi streymir frá húðinni til umhverfisins. Við hugsum okkur hér að efnið kringum manninn sé loft eins og spurningin fjallar um. Varmi berst þá með leiðingu frá húðinni út í loftið. Þurrt loft hefur hins vegar ekki mikla varmarýmd; það tekur ekki upp mikinn varma á massaeiningu við hitun. Auk þess er það ekki góður varmaleiðari. Ef loftið er kyrrstætt gerist varmaleiðingin því hægt. Þetta er raunar ástæðan til þess að hægt er að nota kyrrstætt loft sem einangrara, samanber þykkar peysur og einangrun í húsum. En ef loftið er á ferð, til að mynda vegna vinds, þá margfaldast varmaflutningurinn frá húðinni vegna þess að nýtt, kalt loft kemst sífellt í snertingu við hana. Þetta gerist líka þegar vindur blæs gegnum peysuna. Okkur verður því miklu kaldara en ella. Þetta er kallað vindkæling eins og spyrjandi segir réttilega.

Stundum er kælingin frá vindinum kærkomin, til dæmis þegar við svitnum. Svitinn gufar upp frá húðinni en ef loftið er kyrrstætt getur það fljótlega mettast og þá hægir á uppgufuninni. Ef loftið er hins vegar á hreyfingu flyst loftrakinn burt og uppgufunin getur haldið áfram án afláts ef þurrara loft kemst sífellt að í staðinn. Hér er því við að bæta að hlutfallslega mikinn varma þarf til að fá vatn (eða svita) til að gufa upp. Þess vegna er uppgufun svitans sérlega skilvirk aðferð til að kæla líkamann.

Eins og spyrjandi ýjar að snýst ýmislegt við í þessu ef loftið kringum okkur er heitara en húðin, sem er raunar kaldari en 37°C; sá hiti á fyrst og fremst við nálægt miðju líkamans. Venjulegur varmaburður til líkamans frá loftinu í kring verður þá miklu meiri ef vindurinn blæs en þegar logn er. Að því leytinu til verður okkur heitara en ella. Við þessar aðstæður getum við klætt af okkur hitann og látið kyrrstætt loft einangra okkur frá heitara umhverfi.

En hér er að fleiru að hyggja, að minnsta kosti hjá þeim sem eiga vanda til að svitna verulega og ef heita loftið er sæmilega þurrt þannig að það geti tekið upp raka. Vatnsgufan frá svitanum berst þá miklu örar burt frá húðinni ef loftið er á hreyfingu. Kælingin vegna svita og uppgufunar getur því orðið örari en ella og það mundi til dæmis borga sig að nota viftu eða blævæng. Í þurru lofti mundum við einnig kólna betur í roki og 40-50 stiga hita en í logni við sama hita, en við þyrftum sjálfsagt að drekka býsna mikið til að bæta okkur upp vatnstapið.

Ef loftið væri hins vegar mjög rakt gæti brugðið til beggja vona um þetta allt. Erfitt gæti orðið að halda lífi ef loftið er bæði mjög rakt og heitt, hvort sem rok er eða logn. Þetta yrði líka mjög einstaklingsbundið.

Höfundar

Stefán B. Sigurðsson

prófessor í lífeðlisfræði við HÍ

Þorsteinn Vilhjálmsson

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

29.1.2001

Spyrjandi

Gylfi Ólafsson, fæddur 1983

Efnisorð

Tilvísun

Stefán B. Sigurðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Er ekki til vindhitun þegar lofthiti fer yfir 37 stig, líkt og vindkæling annars?“ Vísindavefurinn, 29. janúar 2001. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=1303.

Stefán B. Sigurðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. (2001, 29. janúar). Er ekki til vindhitun þegar lofthiti fer yfir 37 stig, líkt og vindkæling annars? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=1303

Stefán B. Sigurðsson og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Er ekki til vindhitun þegar lofthiti fer yfir 37 stig, líkt og vindkæling annars?“ Vísindavefurinn. 29. jan. 2001. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=1303>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Er ekki til vindhitun þegar lofthiti fer yfir 37 stig, líkt og vindkæling annars?
Upphafleg spurning var svona:

Fyrst vindkæling er til þegar vindurinn tekur burt loft sem líkaminn hitar þannig að líkaminn verður að hita upp nýtt loft (ef þetta er rangt verðið þið að leiðrétta það líka!), ætti þá ekki að vera „vindhitun“ þegar lofthiti fer yfir 37 gráður?
Svarið er í stuttu máli jú; slík hitun er til og meginhugsunin í spurningunni er rétt, en samt er að mörgu að hyggja. Til dæmis er ekki síður mikilvægt að huga að rakastigi loftsins en hitastiginu.

Í svari Tryggva Þorgeirssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvers vegna eru katlar, pottar og hitakönnur yfirleitt gljáandi að utan? er meðal annars fjallað um varmaflutning. Þegar hlutur er heitari en umhverfi hans flyst varmi frá honum til umhverfisins. Þessi flutningur er þrenns konar, varmaleiðing, varmageislun og varmaburður. Varmaleiðing gerist alltaf ef efni er kringum hlutinn en hins vegar ekki ef hann er í tómarúmi. Hún felst í því að hreyfing efniseindanna kringum hlutinn eykst, efnið hitnar, en það fer hins vegar ekki að hreyfast sem heild. Varmageislun getur hins vegar gerst þó að hluturinn sé í tómarúmi, en hún kemur ekki við sögu í þessu svari. - Hið sama á við þó að hluturinn sé kaldari en umhverfið; þá flyst varmi til hans með varmaleiðingu og varmageislun.

Þriðja tegundin af varmaflutningi, varmaburður, felst í því að misheitt straumefni (fluid, það er vökvi eða gas) hreyfist, til dæmis vegna hitamunar. Þetta gerist til að mynda þegar loft í herbergi hitnar við miðstöðvarofninn og leitar síðan upp á við vegna þess að það er léttara en loftið í kring. Þetta nefnist frjáls varmaburður en svo er líka til þvingaður eða knúinn varmaburður þar sem kalt eða heitt efni er knúið til að færast úr stað. Dæmi um það eru hvers konar blásarar, hvort sem þeir blása heitu lofti eða köldu. Þegar rætt er um lifandi og flókinn hlut eins og mannslíkamann getum við líka talað um varmaburð þegar raki flyst frá líkamanum með uppgufun vegna þess að hún hefur kostað mikinn varma.

Þegar okkur verður kalt stafar það yfirleitt af því að húðin er heitari en efnið í kring og varmi streymir frá húðinni til umhverfisins. Við hugsum okkur hér að efnið kringum manninn sé loft eins og spurningin fjallar um. Varmi berst þá með leiðingu frá húðinni út í loftið. Þurrt loft hefur hins vegar ekki mikla varmarýmd; það tekur ekki upp mikinn varma á massaeiningu við hitun. Auk þess er það ekki góður varmaleiðari. Ef loftið er kyrrstætt gerist varmaleiðingin því hægt. Þetta er raunar ástæðan til þess að hægt er að nota kyrrstætt loft sem einangrara, samanber þykkar peysur og einangrun í húsum. En ef loftið er á ferð, til að mynda vegna vinds, þá margfaldast varmaflutningurinn frá húðinni vegna þess að nýtt, kalt loft kemst sífellt í snertingu við hana. Þetta gerist líka þegar vindur blæs gegnum peysuna. Okkur verður því miklu kaldara en ella. Þetta er kallað vindkæling eins og spyrjandi segir réttilega.

Stundum er kælingin frá vindinum kærkomin, til dæmis þegar við svitnum. Svitinn gufar upp frá húðinni en ef loftið er kyrrstætt getur það fljótlega mettast og þá hægir á uppgufuninni. Ef loftið er hins vegar á hreyfingu flyst loftrakinn burt og uppgufunin getur haldið áfram án afláts ef þurrara loft kemst sífellt að í staðinn. Hér er því við að bæta að hlutfallslega mikinn varma þarf til að fá vatn (eða svita) til að gufa upp. Þess vegna er uppgufun svitans sérlega skilvirk aðferð til að kæla líkamann.

Eins og spyrjandi ýjar að snýst ýmislegt við í þessu ef loftið kringum okkur er heitara en húðin, sem er raunar kaldari en 37°C; sá hiti á fyrst og fremst við nálægt miðju líkamans. Venjulegur varmaburður til líkamans frá loftinu í kring verður þá miklu meiri ef vindurinn blæs en þegar logn er. Að því leytinu til verður okkur heitara en ella. Við þessar aðstæður getum við klætt af okkur hitann og látið kyrrstætt loft einangra okkur frá heitara umhverfi.

En hér er að fleiru að hyggja, að minnsta kosti hjá þeim sem eiga vanda til að svitna verulega og ef heita loftið er sæmilega þurrt þannig að það geti tekið upp raka. Vatnsgufan frá svitanum berst þá miklu örar burt frá húðinni ef loftið er á hreyfingu. Kælingin vegna svita og uppgufunar getur því orðið örari en ella og það mundi til dæmis borga sig að nota viftu eða blævæng. Í þurru lofti mundum við einnig kólna betur í roki og 40-50 stiga hita en í logni við sama hita, en við þyrftum sjálfsagt að drekka býsna mikið til að bæta okkur upp vatnstapið.

Ef loftið væri hins vegar mjög rakt gæti brugðið til beggja vona um þetta allt. Erfitt gæti orðið að halda lífi ef loftið er bæði mjög rakt og heitt, hvort sem rok er eða logn. Þetta yrði líka mjög einstaklingsbundið. ...