1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Чому спека так втомлює?

Чому спека так втомлює?

Спека викликає відчуття сонливості і втоми. Чому це відбувається?
Температура людського тіла близько 37 градусів Цельсія. І при температурі повітря 30 градусів людське тіло повинно охолоджуватися, адже тепло переходить від більш гарячого тіла більш холодному. Але ми чомусь відчуваємо зовсім протилежне: при такій температурі повітря нам жарко.

Справа в тому, що людина теплокровен, і він може виробляти тепло всередині себе для підтримки постійної температури тіла. У холодну погоду нам це дуже сильно допомагає, ну а в жарку погоду ми від цього трохи страждаємо. Тоді чому ми не можемо вимкнути свою внутрішню пічку і задовольнятися тільки навколишнього теплотою?

Давайте уявимо: навіть якщо немає фізичного і розумового навантаження, в організмі відбуваються реакції катаболізму, в ході яких складні речовини переходять в більш прості, а їх організм використовує в якості джерела енергії. Звичайно ж, ці реакції неідеальні, і ККД далеко не 100%, тому дуже багато енергії втрачається у вигляді тепла. Але і зупинити ці реакції ми не можемо, тому що в них виробляються речовини, необхідні мозку, серця та інших життєво важливих органів. Залишається тільки один спосіб позбутися від зайвого тепла – це скинути його.
що потрібно для цього зробити? По-перше, тепло з нутрощів потрібно перенести на периферію. Для цього кровотік шкірних покривів збільшується аж в 4 рази! Саме тому деякі червоніють при високій температурі. Таким чином кров ефективно передає тепло внутрішніх органів на поверхню тіла. І по-друге, це тепло з поверхні шкіри потрібно передати навколишньому середовищу. Для цього є кілька способів: теплопровідність – це просто передача тепла від більш гарячого тіла більш холодному; випромінювання – це інфрачервоні хвилі, які випромінює будь-яке нагріте тіло; дихання – повітря в легенях трохи нагрівається, і ми видихаємо більше гаряче повітря; випаровування поту з поверхні тіла – при випаровуванні відлітають найшвидші молекули, а самі повільні залишаються, тому температура тіла трохи знижується. От і все.

І все ж, чому спека так втомлює? У всьому винна нестача кисню. По-перше, через те, що кров приливає до шкіри, її залишається менше для кровопостачання м’язів і мозку. Тому людина знаходиться в стані невеликого кисневого голодування, від якого виникають почуття сонливості і втоми. Ну і по-друге, цей ефект посилюється ще і тим, що при збільшенні температури щільність кисню в атмосфері зменшується. Перевірити це дуже просто. Висловимо з рівняння Менделєєва – Клапейрона щільність p:

Молярна маса M і константа R вже відомі, а тиск p і температуру T ми візьмемо з gismeteo.ru. Візьмемо дані за червень, поставимо в формулу і побачимо, що при будь-якому збільшенні температури щільність кисню p зменшувалася.

Але чи всяка спека така вже й спека? Насправді не все залежить від температури, дуже велике значення має вологість. При високій вологості інтенсивність випаровування зменшується, і тому людина охолоджується слабкіше і відчуває дуже великий дискомфорт. Може бути навіть так, що 25 градусів при високій вологості будуть переноситися набагато гірше, ніж 35 градусів при низькій. Тому, переглядаючи прогноз погоди, завжди звертайте увагу не тільки на температуру, але і на вологість. Якщо вона дуже висока – стережіться, буде дуже жарко! Ну і звичайно ж, завдяки потовиділенню людина може переносити дуже високі температури в пустелі або навіть лазні. Дійсно, людина в лазні не нагрівається до 100 градусів Цельсія, тому що там дуже низька вологість і йде інтенсивне випаровування з поверхні тіла. Виникає якийсь баланс між нагріванням і охолодженням. І завдяки цьому температура тіла людини залишається практично незмінною.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Гравітаційне поле