「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?

「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?胖先生我这两天看了一则新闻 大意是说中东地区持续湿热高温 或将于本世纪中叶突破 36 摄氏度的湿球温度 从而变得十分不利于人类居住

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「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?

▲这个夏天,热死了!

胖先生我这两天看了一则新闻,大意是说中东地区持续湿热高温,或将于本世纪中叶突破36℃的湿球温度,从而变得十分不利于人类居住!

关于这个新闻,我看了看底部的评论区,不出意外,大家都对专家们的这一论断嗤之以鼻:

“我们这里的温度这几天几乎都在40℃上下,要照专家们的说法,我们早就活不下去了!”

但这次专家真没错,至于各位网友们的观点错在哪,那是大家忽略了一个重要的词汇:“湿球温度36℃”。

说起温度,我想各位都不陌生,毕竟这年头谁家没有一两个温度计?即便你家里面没有,那也一定用过体温计测体温,但其实就这么一个常见的温度概念,其中蕴含的科学知识可一点都不少!

「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?

▲温度计概念

温度分为两种:干球温度和湿球温度,我们日常生活中所说的温度,实际上都是指的干球温度,它的测量也比较简单,你随便找一只温度计放在空气中一段时间,最终显示的数字就是此时空气中的干球温度,咱们暂且记作为t1。

那湿球温度到底怎么测呢?还是刚才那只温度计,还是刚才那个测量点位,这次我们不直接测试温度,而是先用一包纱布把温度计底部的液泡包裹住,然后把纱布甩出的一头伸到一杯水中,利用毛细现象让水浸湿整个纱布,当然也包括上面包裹住温度计底部小液泡的那一部分,这个时候温度计显示的温度,就叫做湿球温度,我们暂且记作为t2。

明白了干球温度和湿球温度的测量原理后,我想各位就能得出一个最基本的结论,那就是湿球温度t2总是会小于等于干球温度t1。

那这个结论有什么用呢?用处大了去了,别的不说,咱们就说工业上常用的水冷却技术就是这个结论的最直观应用。

「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?

▲首钢滑雪大跳台旁边的自然通风冷却塔

2022年的北京冬奥会,我想大家对首钢滑雪大跳台印象深刻,尤其是大跳台背后的那几个看上去又粗又高,呈现双曲线腰型的大烟囱,这种总爱被吃瓜群众误认为是“核电站里危险的大烟囱”的建筑,实际上就是自然通风型水冷却塔,冒的白烟其实是吸收热量后的水蒸气,那么这个冷却塔是怎么运行的呢?

首先,如果冷却塔内的水温温度高于外部环境温度,由于存在温度差,水温就会降低至和环境温度相持平,就像我们平时喝热水时,如果太烫就会放一放,过会就凉下来了一个道理,我想这点对于大家来说很容易理解。

其次,如果冷却塔内的水温和环境温度一样时,还有没有可能继续冷却呢?答案是肯定的!这个时候就要用到湿球温度的知识了。

我们先假设下,如果冷却塔所在的当地湿球温度t2<干球温度t1时,冷却塔内水与空气的交界面就会在自然风吹的作用下,水就会转变为水蒸气逸散到空气中,而水蒸发是吸热过程,因此就会给液态高温的水降温。

其次,如果当冷却塔所在的当地湿球温度t2=干球温度t1后,此时虽然高温冷却水依然会有水蒸气挥发进入空气中,但同时空气中的水蒸气也会转变为液态水回到冷却塔的水中,这一来一回,水蒸气变回液态水时释放的热量就会抵消掉液态水挥发成为水蒸气时吸收的热量,因此冷却塔内的水也就没办法进行降温了。

「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?

▲日常我们使用的温度计测量的是干球温度

这就是冷却塔的基本运行原理,了解了这个知识点后,咱们再反过头来看看专家对于中东地区论断的那则新闻是不是有道理。

首先我们人类能够在高温环境中保持体温不出现大幅度上升的原因,就在于我们人类的皮肤中存在大量汗腺,一旦环境温度超过体温后,我们就会出汗,然后汗液挥发变成水蒸气进入空气中,这个过程就会带走人体的多余热量,从而起到降温的作用。

而为了加速这个过程,聪明的人类又想到了吹风这一手段,利用高速的空气流动来加速汗液挥发的进程,从而实现快速降温。

但人类通过出汗降温实际上和冷却塔中水冷却的原理是一样的,要想实现降温就必须有一个外部前提,那就是当地的干球温度t1<湿球温度t2,只有这样你皮肤中的汗液才会挥发进入空气中,从而带走热量。

那如果当地的干球温度t1=湿球温度t2了,那么不管你如何用力的扇风,你的汗液挥发速度和空气中水份回到你皮肤的速度是一致的,此时你就算出再多的汗,也不会再有任何降低体温的可能性,你随时都会有被热死的可能!

「科普」湿球温度36℃,到底有多可怕?

▲夏季千万不可忽视高温危害

那么这个湿球温度是多少,你所处的环境也就不再适合你居住了呢?答案就是人体温度,当然每个人因为个体差异,体温会有所不同,但整体上都会在36℃左右,所以一但某个地方的环境湿球温度达到36℃,你要想活下去的话,就只能利用空调这种直接降温的工具来存活,因为此时即便再大功率的电扇也没用了。

这也是为啥一到夏季,我们不怕40℃的干热,反而最烦30℃左右的湿热的根本原因!

怎么样,看到这,你是不是也觉得这次专家们真的是被冤枉了啊?

好了,关于今天要跟大家分享的生活小知识就到这里了,关注胖先生,咱们下期接着聊!

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