Почему мне становится холоднее, когда я выхожу из бассейна? [дубликат]

Ваш друг прав, утверждая, что здесь нужно следить за теплоемкостью. Когда жидкость соприкасается с вами, она начинает поглощать тепло, пока не достигнет температуры вашего тела. Поскольку теплоемкость воды выше, при условии, что обе жидкости имеют одинаковую начальную температуру, вода будет поглощать больше тепла из вашего тела, чем алкоголь. Однако это далеко не окончательный ответ...

Вы упоминаете «температуру горения» этих веществ. Я полагаю, вы имели в виду температуру кипения. Хотя у вас есть правильная интуиция, полагающая, что испарение важно, сама точка кипения не так важна. На самом деле, когда вода или алкоголь, попавшие на ваше тело, испаряются, они никогда не достигают точки кипения (это означало бы, что либо наши тела, либо атмосфера будут иметь температуру около 80 или 100 градусов по Цельсию, чего, я надеюсь, никогда не произойдет). Это означает, что жидкости могут испаряться, не достигая точки кипения. Вот что значит давление пара . Давление пара может быть определено как тенденция частиц «убегать» из жидкости (более высокое давление пара означает, что жидкость имеет более высокую тенденцию к испарению). А так как испарение требует энергии,

Это также связано с тем, как ваше тело воспринимает этот «холод». Сам по себе холод не существует. Это всего лишь слово, которое мы используем, чтобы описать что-то, имеющее меньшую тепловую энергию, чем некая абстрактная точка отсчета. Таким образом, в нашем случае «чувство холода» — это просто то, как мы описываем ощущение тепла, покидающего наше тело. Чем больше тепла покидает ваше тело в данный момент, тем «холоднее» вы будете себя чувствовать.

Если предположить, что вы покрыты равным количеством воды в ситуации 2 и этанола в ситуации 3, и предположить, что вы просто стоите там, ожидая, чтобы высохнуть в одних и тех же атмосферных условиях для обеих ситуаций, ваше тело на самом деле потеряет больше тепла, чем вода. это было бы к этанолу. Однако это не означает, что вода будет холоднее. Вам нужно посмотреть на скорость, с которой это тепло теряется.

Обычно, поскольку теплопроводность воды выше, чем у этанола, можно с уверенностью предположить, что скорость, с которой вода поглощает энергию для повышения своей температуры, также будет выше (на самом деле примерно в 4 раза быстрее). Однако спирт очень летуч, он испаряется намного быстрее, чем вода, поглощая для этой цели больше энергии. Кроме того, хотя давление пара является хорошим индикатором скорости испарения, оно обычно используется в закрытых системах. Хотя мы все еще можем сказать, что алкоголь имеет более высокую склонность к испарению, мы не можем точно сказать, насколько быстрее это произойдет.

Вам также необходимо посмотреть на количество каждого газа (воды и спирта), присутствующего в атмосфере. Если атмосфера насыщена определенным газом, той же жидкости будет труднее испаряться. В случае с этанолом можно смело предположить, что в атмосфере есть только его следы. С водой, с другой стороны, дело обстоит совсем иначе, так как обычно ее в атмосфере достаточно. Это количество воды в атмосфере можно определить по относительной влажности . Мы также знаем, что скорость испарения обратно пропорциональна относительной влажности. Это означает, что если ничто не препятствует испарению этанола, то атмосфера, насыщенная водяным паром (высокая относительная влажность), может препятствовать испарению воды с нормальной скоростью.

Учитывая все это, очень сложно дать однозначный ответ на ваш вопрос. Обычно вода поглощает тепло быстрее, чем спирт, и при этом способна поглощать больше тепла. Однако высокая скорость испарения алкоголя означает, что ему нужно будет поглощать больше энергии, что может склонить чашу весов. В правильных атмосферных условиях (высокая относительная влажность) возможно, что это может привести к тому, что алкоголь будет казаться «холоднее» на вашей коже.

А теперь, если позволите, я бы хотел, чтобы вы поразмышляли над этим вопросом.

Ваша гипотеза была, я думаю, основана на личном опыте. Однако я сомневаюсь, что вы зафиксировали относительную влажность во время «разбрызгивания» и не измерили количество вовлеченной жидкости. Кроме того, хотя ваше тело действительно способно посылать более сильный сигнал в ваш мозг, когда теряется больше тепла, это не совсем лучший инструмент для измерения теплопередачи. На самом деле, когда дело доходит до тепла, ваше тело можно обмануть, заставив думать об очень странных вещах.

Я предлагаю, если вы готовы, провести следующий эксперимент, прежде чем продолжить чтение этого ответа:

Наполните 3 миски водой - Левую холодной водой (подойдет холодная водопроводная вода и кубики льда) - Средняя водой комнатной температуры - Правая горячей водой (из-под крана, только не обожгитесь!)

Поместите левую руку в холодную миску, а правую руку в горячую миску и держите руки погруженными в воду примерно на минуту.

Затем одновременно опустите обе руки в воду комнатной температуры. Как вы себя чувствуете? Вода ощущается как «горячая» или «холодная» для каждой руки? Должно, нет? Ведь они в одной миске, наполненной одной и той же водой одной температуры...

Что я имею в виду под этим опытом, так это то, что, хотя мы можем описать с научной точки зрения чувство холода, когда на него брызгают водой или алкоголем, ваше тело просто не является подходящим инструментом для точного измерения ситуации. Как я уже сказал, ваша гипотеза, вероятно, была результатом предыдущего опыта. Однако, если даже температура вашей кожи может влиять на то, как вы воспринимаете тепло, не может ли быть так, чтобы эти переживания нельзя было сравнивать друг с другом?

В лаборатории мы могли бы запустить симуляцию, в которой вода и спирт комнатной температуры помещаются на два одинаковых листа металла (или, что еще лучше, на вещество с тепловыми свойствами, похожими на кожу) изначально при той же температуре (около 37 градусов по Цельсию). как хорошая идея) и дайте им постоять 5 секунд, достаточно долгое время для передачи измеримого количества тепла, но достаточно короткое, чтобы это не слишком отличалось от брызг воды. Затем мы могли рассчитать, сколько тепла было передано каждой жидкости, измерив падение температуры соответствующего металлического листа. Разделите общее количество переданного тепла на 5 секунд, и вы получите скорость, с которой каждая жидкость поглощает тепло, причем более высокая скорость поглощения означает теоретическое ощущение «холоднее» от вашего тела.

И даже тогда было бы невозможно гарантировать, что одна из жидкостей определенно будет холоднее другой. Только то, что это более вероятно, так как невозможно обрызгать вас обеими жидкостями в одно и то же место в одно и то же время, поэтому вы действительно можете сказать, что никакие другие факторы не могли повлиять на ваше восприятие.

Я предполагаю, что вы говорите об охлаждении путем испарения. Когда вы испарите некоторую массу,$m$, жидкости вы теряете количество тепла$mL$, где$L$- скрытая теплота парообразования . То, насколько холодно вы себя чувствуете, вероятно, определяется скоростью потери тепла, т. е. количеством тепла, теряемым в секунду. Это будет дано:

Спирт имеет более низкую скрытую теплоту испарения, чем вода, 841 кДж/кг, а вода 2257 кДж/кг, но спирт испаряется быстрее, потому что его температура кипения ниже, поэтому$dm/dt$для спирта будет выше, чем для воды. Опыт (с использованием лосьона после бритья) показывает, что алкоголь действительно ощущается холоднее, чем вода, поэтому, по-видимому, более высокая скорость испарения этанола компенсирует более низкую скрытую теплоту.

Я подозреваю, что рассчитать скорость испарения будет очень сложно, так как это зависит от множества факторов окружающей среды. Быстрый Google нашел эту статью , которая предполагает, что в типичных условиях этанол испаряется почти в пять раз быстрее, чем вода. Поскольку разница скрытого тепла меньше, чем в три раза, это объясняет, почему алкоголь кажется холоднее.