Привет всем — Энтузиастам и

[News]

Привет всем — Энтузиастам и Скептикам!

1.5. Тепло от камня, дерева и металла. Примеры.

1. Камень, дерево и металл – что лучше греет?.

Предположим в парной мы сделали три разные стены (рис. 1.7)

— одну стену обшили деревянной вагонкой (15мм);

— другую стену покрыли металлическим листом (3мм);

— третью стену закрыли каменными плитами (толщина 10мм).

У нас в парной массивная кирпичная печь, топим её 3-5 часов – до тех пор, чтобы воздух и все стены приняли одинаковую температуру, допустим, 60°С. Потом проведём следующие наблюдения.

Входим в парную — в ней, как мы договорились, 60°С.

Дотронемся до деревянной стены, потом до каменной, после чего – до металлической. Самая горячая, естественно, будет металлическая стена.

Деревянная стена — сначала даёт ощущение тепла, но через секунду рука привыкает и не чувствует далее тепла, т.к. дерево в этом месте охладилась от контакта с ладонью и тепло из-за низкой теплопроводности дерева почти не «подсасывается» изнутри в зону контакта. Держи сколько угодно, тепла не почувствуешь. Более того, я ходил босиком по полу, нагретому до 105°, было терпимо сделать шагов пять туда и обратно — по камню так не пройдёшь! (подробнее ниже).

Дотронемся до каменной стены — ощущения тепла гораздо ярче. Ладонь чувствует устойчивое тепло и долго контакт можно и не выдержать (т.к. тепло энергичнее "подсасывается" по камню изнутри в зону контакта).

Дотронемся до металлической стены — здесь точно быстро отдёрнешь руку. Тепло от металла, как будто с интенсивным подогревом.

Но ведь температуры вначале были одинаковые? Да, температуры одинаковые, но теплопроводность и теплоёмкость материалов разная. Самая большая теплопроводность у металла — 40 единиц, у камня — 1 ед., у дерева – 0.2 ед (см. табл.).

Это и определяет существенно разные наши ощущения, т.к. наши рецепторы реагирует не на температуру материала, а на нагрев наших тканей, а они нагреваются по-разному при соприкосновении с нагретыми металлом, деревом или камнем.

Те же рассуждения справедливы и для потока лучистого тепла на расстоянии. Стоя в центре парной с закрытыми глазами, мы сразу почувствуем обнажённым телом, с какой стороны горячая металлическая стена (по тепловому излучению). Если же стены мгновенно охладить до Т=0°С, то и в этом случае за секунды мы почувствуем от металлической стены ледяной холод (от деревянной – ни холодно, ни жарко). Кроме этого, поток лучистого тепла от шершавой и тёмной поверхности больше, чем от блестящей и белой. Так же тянет холодом от бетонных стен холодного подвала.

А вот какое сообщение я прочёл на форуме

«Инфракрасное излучение мы спокойненько получаем и от деревянных стен, прогретых до правильной температуры. А учитывая высокую теплоемкость дерева и низкую теплопроводность, однажды нагревшись, излучать они будут долго. И большой кирпичной печи тут не надо»

— такая точка зрения, по крайней мере, наивна. Но так рассуждает немало людей. И потом после обустройства парилки эти люди недовольны тем, что тепло в парилке, например, только «выше пояса», пол холодный и т.д.

Да, действительно, у дерева приличная теплоёмкость в расчёте на 1 кг — 2.3 ед. Но оно пористое и лёгкое, и в пересчёте на объём (на 1 л) надо умножить на плотность (0.5 кг/л) – тогда получим в 2 раза меньше. А для металла 0.5 ед. надо умножить на 8 и получим 4 ед!.

Когда мы подходим к нагретой стене, которая горячее нашего тела, то на ней охлаждается пятно в виде силуэта тела, отдавая тепло нашему телу излучением. И восстановление тепла в этом пятне происходит благодаря движению тепла изнутри — и тем быстрее, чем больше теплопроводность материала стены.

Поэтому тепло от дерева – слабое, от камня – больше, от металла — ещё больше ( и лучистое, и контактное).