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保暖知识

作者:富民县科协     发布时间:2021-02-05 17:15    来源:富民县人民政府

天冷的时候,身体的热量都去了哪?当外界环境温度比较低时,身体的热量会通过热传导、热对流、热辐射等方式转移到环境中,人会感到冷。热导率,是指单位面积、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。接触人体的材质热导率数值越大,人体通过热传导方式被带走的热量越多,人越冷。在人体周围,吸收热量后的空气,密度降低而自动上升,旁边的冷空气补充其空位,形成对流能带走身体的大量热量。

相较于热传导和热对流,热辐射更高深莫测一些。每个发热体都会向四周辐射电磁波,从而实现热的传播,这种方式更多地体现在微观领域,即晶格的震动就会产生辐射。在正常体温条件下,人体会发射7μm——14 μm波长范围内的中红外射线,以这种方式进行的热量耗散甚至占到室内环境下人体热量耗散总量的50%以上。

羊毛、羽绒为什么能保暖?想要保暖,就需要阻断热传导、减弱热对流、锁住热辐射能量。而羊毛、羽绒材质刚好能发挥这几点作用。羊毛和羽绒的热导率一般都比较低,能降低人体和环境之间的热传导速率。其实,相比羊毛、羽绒,静止的空气热传导率更低。羊毛纤维较轻、较细,其较高的中空微观结构可以固定静止的空气,从而降低热量向环境传递。羽绒,包括鸭绒和鹅绒,均为呈散射状的半球形的绒朵,其比表面积很大,黏附静止空气的表面积也大,当静止空气被身体释放的热量加热以后,保暖的空气保温层便会包覆身体,使我们觉得很温暖。

需要注意的是,羊毛和羽绒的微观结构,都有利于在纤维间夹持较多的空气,但是当空气层厚度超过一定值以后,过多的空气会开始流动,形成热对流,增加了热量的散失。因此,低温环境中,热对流使得人体周围的空气一直是冷的,释放的热量在加热冷空气——热空气上升——加热冷空气的过程中耗散,人就会觉得冷。

(来源:科普中国网)

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