9 从传热学角度分析胖子夏天为什么会凉快
夏天到了,作为一个胖子显著的感觉就是身上比较凉快。虽然冬天也凉快,但是冬天大家都冷,所以不甚明显。夏天的话特色就出来了。为了分析这个问题,我们今天不从阴阳,肾虚不虚等角度来看,单一的从传热学角度分析这个问题。先看一胖子的剖面图,找了一个五花肉作为代替,真的剖面图找不到。找猪的代替,应该来说差别不会很大。个别胖子的脂肪厚度不同,我们不再单独考虑,基本的分层应该差不多。
图片来源:五花肉的 搜索结果_360图片
从上图可以看出,肥瘦相间,甚是诱人。为了简化这个问题,我们要做一些假设,假设可能不是很对,也欢迎各位指正。首先假设胖子的剖面是由瘦肉和脂肪共同构成,而瘦子仅仅由瘦肉构成。这样我们就完成了模型的假设,假设瘦子由2cm的瘦肉组成,胖子为2cm的瘦肉+2cm的肥肉做成。具体是不是这样,有没有这么多,这儿不再争论。
除此之外还需要边界条件,首先是边界温度为了掌握规律,我们假设体外温度分别为-10℃,0℃,10℃,20℃,30℃,40℃这六个温度,体内假设为恒温37℃。这样我们温度条件也具备了。为了体现研究的严谨性,假设内表面传热阻为0.01,因为内脏里面太复杂了,少考虑点。外表面传热阻为0.04 m2k/w。此时胖子和瘦子都光着身子,直接和空气接触。
最后我们还需要指导材料的导热系数,为此我专门上知网上搜了一下,果然有相关数据。
来源:离体组织导热率实验研究[J]. 高洁,张胜,钱志余.北京生物医学工程 . 2011(06)
通过以上的准备工作,我们可以正式建模计算了,计算时取瘦肉导热系数为0.39w/mk,肥肉的导热系数为0.12w/mk,计算结果和图片如下:
图2 瘦子在室外温度-10℃是裸露情况下的表面温度
从以上两张图片可以看出瘦子在-10℃,裸露情况下最低温度为8.56℃,而胖子为-2.98℃。以下是不同室外温度情况下,胖子和瘦子的外表面温度,也就是我们的触感温度。
表1 不同室外温度情况下胖子和瘦子的外表面温度
从以上的图片我们可以清晰的看出,在室外温度低于体内温度时,胖子的触感温度始终是低于瘦子的(裸露情况下),如果室外温度高于体内温度,那么瘦子此时更凉,但由于温度过高,胖子的保温更好,导致其采取其他方式降温,如流汗。那么汗液蒸发会吸取皮肤一部分的热量,从而实际上由降低了外表面温度。
综上所述胖子更凉快,夏天请和胖子做朋友,不要嫌弃他。