Согреет ли вас одеяло, если вы находитесь под водой?

Предположим, человек падает в очень холодную воду и застревает ногой под тяжелым камнем. К счастью, его голова находится над водой, и кто-то может позвать на помощь. Парамедики хотят согреть его, пока пытаются освободить ногу. Ему на голову надели шапку. Должны ли они также завернуть его в одеяло?

Ну не лучше ли попробовать?
@AwalGarg - Конечно, давайте застрянем ногами под тяжелыми камнями и вызовем парамедиков, чтобы они помогли нам. Нам потребуется всего пара часов, чтобы завершить эксперимент. Мы не потеряем кровь и не впадем в кому от холода.
@trysis Ну, тогда я буду наблюдателем, ОП застрянет на ногах, вы станете парамедиками, а ответчики помогут мне наблюдать ... что сказать?
Ну, это во многом зависит от того, из чего сделано одеяло. Но даже в худшем случае, наверное, все же поможет, просто не сильно. Тем не менее, использование хорошо изолирующего одеяла, которое не впитывает воду, может быть очень эффективным. Трудно сказать, насколько эффективным будет хлопковое одеяло, так как оно становится мягким и впитывает много воды, снижая изолирующие свойства при намокании.
@AwalGarg - Если OP готов к этому, конечно. Не будет никакой кожи с наших спин. Поскольку мы будем рисковать его жизнью и здоровьем, его не следует заставлять. Даже "За науку!!!" только заходит так далеко.
Это, конечно, предполагает, что одеяло не препятствует работе по высвобождению стопы. Если это означает, что только два человека поднимают камень вместо трех, я бы сказал, что это не очень хорошая идея!
@AwalGarg, почему бы не сделать из него электрическое одеяло?
@jkeuhlen Потому что Санта не придет со своей подводной динамо-машиной, чтобы производить там электричество!
Конечно, именно поэтому гидрокостюм сохраняет тепло.
Забавно, вопрос задал Moby Di(ck)sk. Хе-хе-хе
Быть полным придурком и упустить главное... если только это не электрическое одеяло Джейкелена, одеяло на самом деле не согревает вас, оно просто снижает потери тепла, верно?

Ответы (8)

Да.

Существует три механизма потери тепла (это относится вообще, а не только к человеку в данном примере): излучение, теплопроводность и конвекция. В большинстве повседневных случаев излучением можно пренебречь, поэтому у нас есть только проводимость и конвекция.

Теплопроводность — это просто передача тепла вдоль статического объекта. Например, если вы держите конец металлического стержня в пламени, очень скоро тепло будет распространяться вдоль стержня, и конец, который вы держите, тоже нагреется. В этом случае, если наш человек окружен областью стоячей воды, он будет терять тепло путем передачи в воду.

Конвекция – это перенос тепла движущейся жидкостью. Например, если вы стоите в неподвижном воздухе в зимний день, вам может не показаться слишком холодно, но если дует ветер, вы очень быстро почувствуете холод. Это происходит потому, что ваше тело нагревает воздух непосредственно вокруг себя, а затем ветер уносит этот теплый воздух и заменяет его холодным воздухом.

Теперь вернемся к вашему вопросу. Мы ничего не можем сделать с проводимостью. Человек находится в воде, и мы не можем изменить теплопроводность воды. Но мы можем что-то сделать с конвекцией. Тепло тела нашего человека вскоре нагреет воду непосредственно вокруг него, и мы не хотим, чтобы потоки воды уносили эту теплую воду и заменяли ее холодной водой. Плотное обертывание одеяла вокруг человека создаст ловушку для слоя воды возле его кожи и предотвратит его охлаждение конвекцией.

Спасибо! Разве мы также не получаем некоторую пользу от проводимости, потому что проводимость через мокрую вату должна быть медленнее, чем проводимость через чистую воду?
@MobyDisk Да, это повлияет. Однако хлопок способен впитывать большое количество воды из-за его накопления. Поэтому тепло может проводить через воду, пропитанную хлопковым одеялом. Однако, поскольку есть каналы, заблокированные хлопковыми нитями, это замедляет скорость передачи тепла, однако это не так уж значительно.
Я думал, что гидрокостюмы в первую очередь блокируют кондуктивную передачу тепла (потому что костюм сделан из неопрена с пузырьками воздуха), что в конечном итоге также блокирует конвективную передачу. Действительно ли хлопок оказывает заметное влияние на конвекцию? Он по-прежнему будет передавать значительное количество тепла за счет теплопроводности в окружающую воду, которая отводит тепло; так же, как ваша кожа. Как вы можете оказывать значительное влияние на конвективный теплообмен, но в то же время незначительное влияние на кондуктивный перенос? Хлопок кажется незначительной разницей. твоя кожа вообще?
@JasonC Нет; гидрокостюм хорошо.. мокрый. Неопреновые пузырьки не имеют закрытых ячеек и сразу же наполняются ледяной водой, которая поглощает тепло и остается там, где она есть. Костюм предназначен исключительно для остановки конвекции. Подумайте об изменениях сжатия и расширения и изменениях плавучести у аквалангиста, если бы пузыри были заполнены воздухом...
@ User58220 Все гидрокостюмы сделаны из неопрена с закрытыми порами, например , Patagonia , Yamamoto . Те, что рекламируются как «открытые ячейки», относятся к подкладке, а неопрен по-прежнему имеет закрытые ячейки с пузырьками газа ( пример ). Есть еще википедия , если считать ее законным источником.
@JasonC: прошло несколько десятков лет с тех пор, как я в последний раз носил гидрокостюм, но я помню, что после того, как его сняли, его можно было сжать, и вода выходила, как из губки. Однако, поскольку моя память вполне может ошибаться (или, конечно, дизайн гидрокостюма мог измениться за последние тридцать лет), я удалил ссылку на гидрокостюмы из своего ответа.
@ДжонРенни Стилл; эффективность хлопка действительно будет зависеть от толщины. Представьте, скажем, что в ветреный день вы закрываете себя оконной сеткой, чтобы согреться. Если хлопок плотно обернут вокруг вас, его неспособность остановить теплопроводность приведет к тому, что любое тепло, попавшее в тонкий слой хлопка/воды, будет быстро выводиться и уноситься конвекцией с минимальным эффектом. Но если бы это было очень толстое хлопковое одеяло, то это имело бы большее значение, цель состояла в том, чтобы удержать как можно больше относительно неподвижной воды, чтобы эта смесь воды и хлопка могла действовать как буфер.
@JohnRennie (Кстати, эффект «губки», который вы помните с гидрокостюмом, - это вода, выходящая из подкладки из лайкры / нейлона / шерсти / и т. Д., А также вода, попавшая внутрь костюма, которая входит через шею / запястья / лодыжки. - но не вода внутри самого неопрена, который является водонепроницаемым.Гидрокостюмы работают, плотно улавливая воду внутри и изолируя ее от воды снаружи, чего хлопок не может сделать.)
Все имеет эффект в физике, вопрос в том, измеримо ли это?
Я не уверен, что все термины в вашем ответе используются точно. Конвекция — это перенос тепла в жидкостях, да, но это происходит из-за сочетания теплопроводности и адвекции, это не отдельный взаимодополняющий процесс. За счет кондуктивности тепло передается в жидкость, а за счет адвекции, т. е. объемного движения частиц жидкости, тепло отводится с ветром или вниз по реке. Когда вы используете Blanked, вы напрямую затрудняете адвекцию, а не конвекцию. Конвекция все равно будет иметь место из-за диффузионного и кондуктивного переноса тепла.
@DarioP Если это невозможно измерить, вы не можете утверждать, что это имеет эффект. Вы можете только строить гипотезы, основанные на других измерениях и теориях.
@ luk32 Хорошо сказано; Я пытался сказать то же самое, но не смог. Я не думаю, что этот ответ очень точен.
Помните, что в системе «человек-одеяло-вода» будет конвекция, как и в системе «человек-вода». В компьютере качественный радиатор полностью герметизирует процессор и препятствует движению воздуха непосредственно вокруг него, но не является реальной преградой для конвективного охлаждения процессора — в противном случае мы бы их не ставили. Эффективность одеяла по-прежнему будет в значительной степени зависеть от барьера, который он представляет для проводимости.

Одеяло могло бы немного помочь, так как оно согревает тело на холодном воздухе, препятствуя конвекции и обеспечивая контакт более теплого воздуха между одеялом и телом, но вода является лучшим проводником тепла, чем воздух, и она не будет очень эффективный.

Дайверы, которые долго находятся в воде, носят гидрокостюмы, материал которых предназначен для поддержания комфортной температуры тела даже в довольно холодной воде. Разные типы для разных вод.

В экстренной ситуации вы говорите о разрезании гидрокостюма , который обеспечит лучшую защиту.

ps когда я был молод, у нас были шерстяные купальные костюмы, и это правда, что они теплее, чем синтетические, которые мы получаем сейчас.

+1 за упоминание гидрокостюмов. Я удивлен, что больше ни у кого нет.

Одеяла не «согревают». Одеяла замедляют передачу тепла конвекцией, просто ограничивая движение среды, которая может переносить тепло. Воздух поглощает тепло от твердых тел путем теплопроводности. Воздух не очень хорошо передает это тепло другим молекулам воздуха. Итак, если вы ограничите движение этих молекул воздуха, вы ограничите способность этого воздуха уносить это тепло от твердого объекта, от которого он первоначально поглощал тепло. В качестве вторичного фактора: чем ближе температура воздуха к температуре указанного твердого объекта, тем меньше тепла поглощается воздухом. Таким образом, по мере того, как этот захваченный воздух поглощает больше тепла и повышается его температура, тем меньше тепла он может поглотить.

Не забывайте про электрические одеяла!
@farrenthorpe Или горящее одеяло!
@Jason C, это просто глупые разговоры ... нельзя поджигать одеяло, пока оно находится под водой!
@farrenthorpe Это не значит, что я перестану пытаться! К тому же, если я попаду в ловушку, у меня уже будет под рукой одеяло.

Одеяло поможет, но его количество зависит от типа одеяла. Хлопчатобумажные или другие тканевые одеяла будут иметь довольно небольшую помощь, потому что вода все еще может течь через них, но не так быстро, как без одеяла, в отличие от непористого материала. одеяла принесли бы гораздо больше пользы, так как они останавливают поток воды, уносящий больше тепла.

Я подозреваю, что единственная значительная польза, которую вы можете получить от тонкого слоя хлопка, заключается в том, что он плотно оборачивает его, особенно вокруг конечностей, так что кровь вынуждена оставаться глубже, рассеивая меньше тепла.

Хотя верно то, что тонкий слой хлопка каким-то образом ограничивает конвекцию, для эффективного сдерживания тепловых потерь необходимо создать толстый слой статической воды, и, глядя на толщину водолазного снаряжения, я считаю, что эффект одеяло почти ничтожно, если просто свободно обернуть несчастного человека.

Это определенно будет, и я могу подтвердить это. Во время моей карьеры в плавании, когда я ждал у стены свой сет, всегда возникал некоторый дискомфорт, когда я пинал стену после того, как пробыл на ней пару минут. Дискомфорт возникает из-за того, что «оболочка» воды вокруг вашего тела, примерно на дюйм, была нагрета и оставалась там, предполагая, что никто не проплыл мимо вас и вода была спокойной. Это можно было почувствовать и на других людях. Таким образом, одеяло вокруг вас будет буфером против естественных течений в воде, и если оно достаточно толстое, плохо проводит тепло, а разница температур невелика, оно согреет вас. Кстати, так работает одеяло, когда оно сухое. Он просто сохраняет воздух внутри теплым. Удельная теплоемкость воздуха примерно на 50% больше, чем удельная теплоемкость хлопка по данным engineeringtoolbox.com.

Простой ответ - нет!! Одеяла работают только на воздухе. Поскольку воздух является плохим проводником тепла, одеяла используют этот воздух в качестве подушки для вашего тепла и внешней среды. Так как в воде не будет много воздуха, а вода тоже плохой проводник тепла. Следовательно, вы не должны использовать одеяло в воде.

Короткий ответ: нет, он не согреет тело под водой.

Подумайте, какова температура холодной воды? Если холодная вода — это арктическая зона или около того, температура которой обычно составляет от 5 до 10 градусов по Цельсию, то этим парамедикам лучше работать быстро, в одеяле или без него. Как бы то ни было, не забудьте сначала успокоить этого мужчину заверениями, поскольку паника только увеличивает нагрузку на тело, и эта вода, будь то в неопреновом или шерстяном одеяле или нет, лишит тело тепла.

Вода ниже 21 C (~ 70 F) обычно считается холодной, а вода в Тихом океане даже в районе Сан-Диего / Калифорния будет прохладной от 10 до 15 C (~ 50 до 60 F). Если бы я был спасательной командой [фельдшером], я бы настоятельно рекомендовал погрузить лицо в эту очень холодную воду, так как это активирует путь рефлекса ныряния млекопитающих. Это может показаться бесчеловечным, но увеличит шансы на выздоровление после спасения. Затем работайте над отлипанием стопы. Прочтите здесь http://bit.ly/TWf3f8 о выживании/спасении в холодной воде.

Ваш ответ не объясняет, почему одеяло не действует. Хотя это может иметь отношение к фактическому спасению человека из холодной воды, я думаю, что вопрос касается задействованных физических принципов, иначе он все равно был бы не по теме.