фантазия

[arbeka]

Физ-мат фантазия

В физиках-математиках я плавал с детства.
К старости, всплывает все недоученное, не понятое, не осмысленное.
Ну, нарисуем такую картину.

Дано:

"Персонаж", не мужчина, не женщина и нэ ребенок. Просто "оно", но человеческой сущности.
С параметрами, рост 180, вес 100 (да, слегка зашкаливает за норму).
Это существо надо запихнуть в ящик, внутренним объемом 1 кубометр.
Чтобы персонаж не задохнулся, воткнем ему в рот трубочку.

Дабы не смущать читательниц, нарядим "оно" в купальный костюм.
И закроем.
Температура внутри ящика - 0 градусов.
Температура живого человеческого тела (по уверениям медиков) 36 градусов.
...................
Спрашивается: За какое время температура воздуха в ящике достигнет температуры человеческого тела,
если принять, что изоляция ящика - 100%?
.................
Страшные догадки.

Подозреваю, что речь идет о подсчетах подогревания газа (воздуха) от открытого источника тепла ("тело в купальнике").
Если объем тела, кмк. меньше 0.10 куб. метра.

А объем воздуха около 0.9 куб. метра.
Хватит ли часа, чтоб довести температурку до субтропической??

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Здравствуйте!
Система категоризации Живого Журнала посчитала, что вашу запись можно отнести к категориям: Дети (https://www.livejournal.com/category/deti?utm_source=frank_comment), Медицина (https://www.livejournal.com/category/medicina?utm_source=frank_comment).
Если вы считаете, что система ошиблась — напишите об этом в ответе на этот комментарий. Ваша обратная связь поможет сделать систему точнее.
Фрэнк,
команда ЖЖ.

[xaxam.livejournal.com]

Никогда.

В условиях задачи она поднимется до температуры чуть ниже человеческой, но обязательно насколько-то ниже.

обязательно насколько-то ниже

[belkafoto.livejournal.com]

А почему? Температура "подмышки" или заднего, миль пардон, проходу всегда ниже общей средней температуры тушки?

Я еще пытался вообразить, не откинет ли эта воображаемая персона коньки, пока согревает свое приватное воздушное пространство.
(Фашисты, кажется, баловались опытами с быстротой замерзания отдельно взятого военнопленного.)

Re: обязательно насколько-то ниже

[xaxam.livejournal.com]

Никакой лирики, чистая физика. Есть два тела, холодное и горячее. Их приводят в контакт, тепло (энергия) перетекает от горячего к холодному, при этом температура горячего понижается (остывает), а холодное нагревается. Ключевое уравнение - закон теплопроводности: скорость перетока (количество энергии в единицу времени) пропорциональна разности температур. Чем меньше становится разность температур, тем медленнее переток энергии, и только "за бесконечное время" температуры выровняются полностью на каком-то промежуточном уровне.

Общая предельная температура считается очень легко: этому учат в шестом классе, ключевое слово "теплоёмкость" (на сколько градусов киловатт-час энергии нагреет литр воды или кубометр воздуха); таблицы есть в школьном учебнике. А вот коэффициент теплопередачи очень сложно считать (он один для батареи, другой для шара, а если вы смешиваете, скажем, горячую воду с холодной в одном сосуде, то перераспределение тепла происходит практически мгновенно, как только вы перемешали).

В любом случае теплоёмкость пропорциональна массе, а значит, у стокилограммового тела она несопоставимо выше, чем у нескольких граммов воздуха в оставшемся объёме. Поэтому равновесная температура будет почти телесная (на сотые или тысячные доли градуса меньше). А вот время посчитать отвёрткой на коленке не получится, ещё и потому, что теплопередача газу "внутренне" сложно устроена (там несколько механизмов задействовано).

Температура во рту или в заднице, всегда ВЫШЕ температуры поверхности тела, потому что тело тоже протяжённое и внутри происходит дополнительная теплопередача между нутром и поверхностью. В отличие от газа в (относительно) твёрдом теле её считать гораздо проще.

36.6С - собственная (внутренняя) температура человека. Если на улице холоднее, то кожа тоже будет холоднее 36.6, в том числе и подмышкой, но подмышка чуть дальше от холодной погоды, чем ладонь, скажем, поэтому там будет ближе к 36.6. Задница или область под языком - ещё "внутрее", там ещё ближе к собственной температуре. А над языком хуже, потому что мы дышим ртом и проходящий наружный воздух охлаждает нёбо, язык и горло.

Человек в теплоизолированном кубе с воздухом не замёрзнет ни за что. Такой куб будет "греть" лучше, чем любая шуба (шуба всё же пропускает через себя тепло наружу). А на открытом воздухе энергия быстро уходит за счёт конвекции.

В холодной воде конвекция тоже присутствует и помогает забрать температуру у тела, но там главную роль играет теплоёмкость воды, сравнимая с теплоёмкостью человеческого тела. 100 кг. человека на 1 тонну (кубометр воды) при нуле градусов означает, что равновесная температура будет около 5 градусов С (сейчас посмотрел у гугля: человек впадает в анабиоз при 15-20 градусах "внутри" при создании определённых условий, а без них умирает гораздо раньше). Как я уже написал, время выравнивания температур так просто не посчитать. Если человек будет барахтаться в тонне ледяной воды, то замёрзнет много быстрее из-за перемешивания ;-)

человек впадает в анабиоз при 15-20 градусах

[belkafoto.livejournal.com]

Спасибо! Прекрасная лекция! То есть, замерзающий (в реале) в поле или в лесу человек, замерзает "по частям"?

Первыми не выдерживают конечности. Сколько-то еще держится голова за счет притока хладеющей крови.
А потом, наверное, одновременно отключается мозг и вырубаются внутренние органы вместе с сердцем?

Re: человек впадает в анабиоз при 15-20 градусах

[xaxam.livejournal.com]

Я по части физики и математики... Думаю, что да, примерно так, как вы описали, но лучше спросить у врачей/биологов.

У нас чертовски сложная биохимия, очень чувствительная к окружающей температуре. Скажем, мужские яйца не зря болтаются снаружи: при температуре 37 мужская сперма теряет работоспособность или просто перестаёт вырабатываться, поэтому цех по её производству вынесен в холодильник (пардон, если что-то переврал).