
当气温达到30℃时,我们通常会用“炎热”来形容,但如果是水温达到这个温度,给人的感觉却是凉爽的,特别是在冬天洗澡时更是如此。那么,为什么同样的温度,无论是气温还是水温,即便是使用相同的温度单位,人们对于气温和水感受会存在如此大的差异呢?
这涉及到皮肤和周围环境之间的热交换过程。通常比环境温度高,直接接触皮肤的传热介质的导热能力越强、温度越低时,体表温度会迅速下降,让人感到冷。反之则感到热。由于水和空气的导热效率不同,水的导热效率远高于空气。同样是30℃,水的导热系数远大于空气,这也是我们在冬天洗澡时感觉水温较低的原因。
当体温为37℃时,会不断向外散热。虽然水和空气都是30℃,但由于水的导热系数较高,当洗澡时热水淋在身上,热水蒸发成水蒸气的过程中会吸收热量,导致散热加快,因此会感到冷。就像羽绒服保暖的原理一样,并不是将外部热量传输到身体内部,而是阻碍身体热量的流失。
而空气则能够较好地保持热量。当气温为30℃时,热气会液化成水汽附着在身上,由于空气的导热系数较低,皮肤产生的汗液通过蒸发会吸收大量热量。当湿度达到饱和时,皮肤上的汗液无法蒸发,就会让人感到闷热难受。这也是水冷散热比气冷散热效果更好的原理所在。
冬天的空气湿度较低,通过辐射散失的热量较多,因此即使室内温度达到20多度仍然会感觉冷。而夏天时即使温度只有20度也会感觉舒适。在洗澡时,由于淋浴的对流效应较强,水流经过管道散热后温度降低,当身上时温度已经降低了。这也是在冬天洗澡时感觉水温较低的原因之一。除此之外,南方的湿冷比干冷更难受的原因也与水的导热性有关。当空气湿度增大时,导热系数也随之增大,因此遇到湿冷空气时会感觉更加寒冷。而在北方冬天同样温度下却不会感到那么冷。此外在三伏天时,南方气温本就高湿度大时,汗液难以蒸发散热导致感觉更热。这也说明了水这种物质在特定条件下对于温度的感受是有很大影响的。总的来说水无论是加热还是冷却都有一定的效应影响人的体温感受。
