IT News

Сб10122016

Last updateЧт, 24 Март 2016 11pm

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Почему кожа не получает ожог в сауне?

Почему кожа не получает ожог в сауне?

Горячий сухой воздух сауны моментально нагревает кожу, но не обжигает ее. Температура воздуха в сауне близка к 100°С (212°F) — температуре кипения воды на уровне моря — и кажется вполне достаточной для того, чтобы обжечь кожу. В самом деле, попадание кипящей воды на кожу сразу бы вызвало ожог. Тем не менее сауна — это приятная и совсем неопасная гигиеническая процедура.

Причина безопасности сауны заключается в том, что заполняющий ее воздух содержит очень мало влаги. Нагревание кожи в сауне происходит из-за того, что «горячие» высокоскоростные молекулы воздуха постоянно с ней сталкиваются, передавая энергию и увеличивая температуру кожи. Однако, когда кожа нагревается, она начинает выделять пот, т.е. запускается защитный механизм тела, предназначенный для поддержания его безопасной температуры. В сухом воздухе сауны пот быстро испаряется, унося с собой теплоту. Если воздух в сауне слишком влажный, эффективность потоотделения снижается и кожа вполне может получить ожог. Аналогичный принцип соблюдается и в том случае, когда на кожу попадает кипящая вода. При довольно длительном контакте с обладающими большим запасом энергии молекулами горячей воды кожа не имеет возможности охлаждаться за счет потоотделения. Температура кожи стремительно растет, и она получает ожог.

Водяной пар и испаряющийся пот

Когда кожа холоднее воздуха сауны, содержащийся в нем водяной пар (синие стрелки) конденсируется на коже и в результате к ней подводится теплота. Если кожа получает слишком много теплоты, начинается потоотделение, пот испаряется с кожи (фиолетовые стрелки) и она охлаждается. Уравновешенность этих двух процессов защищает кожу.

Как водяной пар переносит теплоту

Стакан с горячей водой стоит рядом со стаканом с холодной водой. Горячая вода испаряется, теряя теплоту в этом фазовом переходе и высвобождая большое количество молекул водяного пара. Некоторые из них движутся туда, где концентрация водяного пара меньше — в пространство над холодной водой. При контакте с холодной водой они конденсируются. Фазовый переход из газа в жидкость обеспечивает подвод энергии к холодной воде, увеличивая ее температуру. Перенос энергии продолжается до тех пор, пока вода в стаканах не примет одинаковую температуру.

Тепловая обработка пищи в пароварке

В пароварке (рисунок вверху) пища прогревается равномерно, потому что горячий водяной пар может обволакивать ее куски со всех сторон, конденсируясь только на тех кусках, которые холоднее пара. Чем холоднее кусок, тем больше пара сконденсируется на нем, и тем быстрее он прогреется.

Как низкая влажность защищает кожу

Когда влажность в сауне низка (рисунок слева), кожа может поддерживать безопасную температуру, предохраняя себя от ожога. При низкой влажности только небольшое количество «горячих» молекул водяного пара (синие шарики) может столкнутся с кожей, сконденсироваться и передать ей теплоту. Именно поэтому кожа поглощает сравнительно мало теплоты из сухого воздуха сауны. Кгюме того, низкая влажность дает возможность коже сбрасывать избыточную теплоту при помощи потоотделения. Когда пот испаряется с поверхности кожи, улетучивающиеся молекулы водяного пара уносят с собой теплоту, что приводит к охлаждению кожи.

Как высокая влажность обжигает кожу

Если воздух в сауне слишком влажен (рисунок внизу), коже намного труднее регулировать свою температуру, и в результате она может получить ожог. При слишком высокой влажности большое количество «горячих» молекул водяного пара сталкивается с кожей, передавая ей свою энергию. Поэтому во влажной сауне кожа получает теплоту быстрее, чем в сухой. Кроме того, в более влажном воздухе пот не может испаряться так быстро, и кожа остается горячей в течение более длительного времени.

Вы здесь: Главная Познавательное Физика Почему кожа не получает ожог в сауне?

Популярные материалы из данной категории:

Как работает генератор переменного тока?

Генератор превращает механическую энергию в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки {рисунок справа). Электроны…

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)?

У этой паровой турбины хорошо видны лопатки рабочих колес. Тепловая электростанция (ТЭЦ) использует энергию, высвобождающуюся при сжигании органического топлива — угля, нефти и природного газа — для превращения воды в пар высокого давления. Этот пар, имеющий…

Почему в горах вода закипает быстрее?

Вода, нагретая на уровне моря до 100°С (212°F), начинает кипеть. Это означает, что внутри объема жидкости происходит образование пузырьков водяного пара и подъем их к поверхности. Вода закипает, потому что при данной температуре давление насыщения водяного…

Почему магнит притягивает железо?

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает…

Что такое полупроводник?

Полупроводник — это кристаллический материал, который проводит электричество не столь…

Почему парусник может плыть против ветра?

Передвижение парусной яхты по ветру фактически определяется простым давлением ветра на ее…

Почему корабли держатся на воде?

Корабли, лодки, плоты и другие тела удерживаются на плаву из-за наличия у воды…

Как звук распространяется в пространстве?

Звук распространяется посредством звуковых волн. Эти волны проходят не только сквозь газы…

Как работают блоки?

Блок состоит из одного или нескольких колес (роликов), огибаемых цепью, ремнем или…

Как распространяются электромагнитные волны?

Каждый раз, когда электрический ток изменяет свою частоту или направление, он генерирует…

Почему мыльные пузыри переливаются всеми цветами радуги?

Калейдоскоп цветов, которыми переливаются мыльные пузыри, вызывается сложной структурой…

Что такое лазер?

Лазер — это устройство, создающее узкий пучок интенсивного света. В работе лазера…