2. De ce este mai racoare cand e vant
3. Suflul fierbinte al desertului
4. tine voalul de cald?
5. Urcioarele racitoare
6. Un "racitor" fara gheata
7. Cata caldura poate suporta un om?
1. Cum ii incalzim pe ceilalti cu evantaiul
Cand femeile isi fac vant cu evantaiul, ele au, desigur, o senzatie de racoare. S-ar parea ca aceasta preocupare este cu totul inofensiva pentru toti ceilalti din incapere si ca cei prezenti nu pot fi decat recunoscatori pentru faptul ca racoresc aerul din sala.
Sa vedem daca intr-adevar lucrurile stau astfel.
Intai de toate, ne este cald pentru ca aerul din imediata vecinatate a obrazului nostru se incalzeste, si aceasta masca aeriana calda ne invaluie intr-un mod invizibil fata, pe care o incalzeste, impiedicand pierderea de caldura. Daca in jurul nostru aerul este nemiscat, atunci stratul de aer incalzit in apropierea obrazului este foarte incet impins in sus de aerul neincalzit, care este mai greu.
Cand insa, cu ajutorul evantaiului, imprastiem masca de aer cald, atunci fata vine in contact cu cantitati mereu noi de aer neincalzit si le cedeaza neintrerupt caldura ei; corpul nostru se raceste si avem senzatia de racoare.
Prin urmare, agitandu-si evantaiele, femeile indeparteaza intr-una aerul incalzit din preajma fetei, inlocuindu-l cu aer neincalzit; dupa ce s-a incalzit si acest aer, el este inlocuit cu alt aer neincalzit s.a.m.d.
Agitarea evantaiului accelereaza amestecarea aerului si contribuie la egalizarea mai rapida a temperaturii aerului in sala intreaga, adica o racoreste pe posesoarea evantaiului, reducand totodata racoarea aerului care-i inconjoara pe ceilalti din asistenta.
2. De ce este mai racoare cand e vant?
Stim, desigur, cu totii ca in zilele fara vant frigul este suportat mult mai usor decat in cele cu vant. Dar nu toata lumea isi da perfect seama care este cauza acestui fenomen. Numai fiintele vii resimt gerul mai mult atunci cand este vant; termometrul nu indica in aceasta situatie o temperatura mai scazuta. Senzatia de frig sporit in zilele geroase cu vant se explica inainte de toate prin faptul ca in aceste conditii fata (si in general corpul) pierd mult mai multa caldura decat in zilele fara vant, cand aerul incalzit de corp nu este atat de repede inlocuit de alte cantitati de aer rece. Cu cat este vantul mai puternic, cu atat este mai mare masa de aer care reuseste in decursul fiecarui minut sa vina in contact cu pielea si, prin urmare, cu atat mai mare este cantitatea de caldura cedata in fiecare minut de corpul nostru. Si asta este suficient pentru a da senzatia de frig.
Mai este insa si o alta cauza. De pe pielea noastra se evapora mereu umezeala, chiar si in aerul rece. Pentru evaporare insa este nevoie de caldura; aceasta caldura este data de corpul nostru si de stratul de aer care se afla in imediata-i apropiere. Daca aerul este nemiscat, atunci procesul de evaporare decurge incet, deoarece stratul de aer din vecinatatea imediata a pielii este curand saturat cu vapori (in aerul saturat cu umiditate nu are loc un proces de evaporare intensa). Daca aerul este agitat si fata vine in contact cu cantitati mereu noi de aer, atunci evaporarea ramane mereu foarte abundenta, iar aceasta necesita un consum mare de caldura care este cedata de corpul nostru.
Cat de mare este actiunea de racire a vantului? Ea depinde de viteza lui si de temperatura aerului; in general, ea este mult mai mare decat se crede de obicei. Sa luam un exemplu care ne va arata cat de mare poate sa fie aceasta racire. Presupunem ca temperatura aerului este de + 4°C si ca nu e niciun fel de vant. In aceste conditii, temperatura pielii noastre este de 31°C. Daca adie insa un vant usor, care abia agita steagurile si nici nu misca frunzisul (viteza de 2 m pe secunda), atunci pielea se raceste cu 7°C; cand vantul face ca steagurile sa fluture (viteza de 6 m pe secunda), atunci pielea se raceste cu 22°C: temperatura ei scade pana la 9°C!
Asadar, este insuficient sa cunoastem numai temperatura pentru a ne da seama cum vom rezista gerului; trebuie sa tinem seama si de viteza vantului.In general acelasi ger este mai greu de suportat la Leningrad (Petersburg) decat la Moscova, pentru ca pe tarmurile Marii Baltice viteza medie a vantului este de 5 - 6 m/s, iar la Moscova numai 4,5 m/s. Gerul este si mai usor de suportat in regiunile de dincolo de Baikal, unde viteza medie a vantului este doar de 1,3 m/s. Renumitele geruri din Siberia rasariteana sunt resimtite mai putin decat credem noi, care suntem obisnuiti in Europa cu vanturi destul de puternice; Siberia rasariteana se caracterizeaza printr-o lipsa aproape totala a vantului, mai ales in timpul iernii.
3. Suflul fierbinte al desertului
"Prin urmare, si intr-o zi calduroasa vantul trebuie sa racoreasca - va spune, poate, cititorul, citind paragraful de mai sus. De ce insa, in cazul acesta, calatorii vorbesc despre suflul fierbinte al desertului?"
Contradictia se explica prin faptul ca in clima tropicala aerul este mai cald decat corpul nostru. Nu este deci de mirare ca acolo, cand bate vantul, nu este mai racoare, ci mai cald. Caldura nu mai este transmisa de la corp la aer, ci, invers, aerul incalzeste corpul omenesc. De aceea, cu cat este mai mare masa de aer care reuseste sa vina in contact cu corpul, cu atat este mai puternica senzatia de caldura. Este drept ca si aici evaporarea este accelerata de vant, dar prima cauza prevaleaza. Iata de ce locuitorii desertului, de exemplu turkmenii, poarta halate calduroase si caciuli de blana.
4. tine voalul de cald?
Iata inca o problema din fizica v¬ietii cotidiene. Femeile afirma ca voalul incalzeste, ca fara el fata ingheata. Privind tesatura usoara a voalului, care adesea are ochiuri destul de mari, barbatii nu prea sunt inclinati sa creada in astfel de afirmatii si cred ca actiunea calorica a voalului este doar un joc al imaginatiei
Dar daca va veti aminti cele spuse mai sus, atunci veti privi cu mai multa incredere afirmatia purtatoarelor de voal. Oricat de mari ar fi ochiurile voalului, printr-o astfel de tesatura aerul trece totusi cu o oarecare incetineala. Stratul de aer retinut de voal, care adera direct la piele si, incalzindu-se, serveste drept o masca de aer cald, nu este atat de repede imprastiat de vant ca in lipsa voalului. De aceea nu exista nicio baza pentru a ne indoi de buna-credinta a femeilor cand ele afirma ca, la un ger nu prea mare si la un vant slab, fata ingheata in timpul mersului sub voal mai putin decat fara el.
5. Urcioarele racitoare
Daca nu ati avut ocazia de a vedea astfel de urcioare, atunci, probabil, ati auzit sau ati citit despre ele. Aceste vase din lut nears poseda proprietatea curioasa ca apa turnata in ele devine mai rece decat obiectele inconjuratoare.
Urcioarele erau foarte raspandite la popoarele sudice si poarta denumiri diferite: in Spania „alcarraza”, in Egipt „goula” s.a.m.d.
Secretul actiunii de racire a acestor urcioare este simplu: lichidul se strecoara prin peretii de argila spre exterior si acolo se evapora incet, luand din caldura vasului si a lichidului din el.
Dar nu este adevarat ca in astfel de vase lichidul se raceste mult, dupa cum citim in descrierile de calatorie prin tarile meridionale. Aceasta racire nu poate fi mare. Ea depinde de multe conditii. Cu cat este mai fierbinte aerul, cu atat mai repede se evapora lichidul care umezeste vasul in exterior si, prin urmare, cu atat mai mult se raceste apa din interiorul urciorului. Racirea depinde si de umiditatea aerului inconjurator: daca in el este umezeala, atunci evaporarea are loc incet si apa se raceste putin; dimpotriva, in aerul uscat are loc o evaporare energica, provocand o racire mai puternica. Vantul accelereaza de asemenea evaporarea si astfel contribuie la racire; toate acestea sunt binecunoscute datorita senzatiei de frig resimtite intr-o rochie uda intr-o zi calduroasa, dar cu vant. Scaderea temperaturii in urcioarele racitoare nu depaseste 5°C. In zilele calduroase ale Sudului, cand uneori termometrul indica 33°C, apa din urciorul racitor are temperatura unei bai calde, adica 28°C. Dupa cum vedem, practic aceasta racire este inutila. In schimb, asemenea urcioare pastreaza foarte bine apa rece; ele sunt folosite in special in acest scop.
Putem incerca sa calculam gradul de racire a apei in alcarraza. Presupunem ca avem un urcior cu o capacitate de 5 litri de apa; mai presupunem ca s-au evaporat 1/10 litri. Pentru evaporarea unui litru de apa la temperatura unei zile calduroase (33°C), sunt necesare aproximativ 580 de calorii. La noi s-au evaporat 1/10 litri si, prin urmare, au fost necesare 58 de calorii. Daca toata caldura aceasta ar fi fost luata numai de la apa care se afla in urcior, atunci temperatura acesteia din urma ar fi scazut cu 58/5, adica cu 12°C. Dar cea mai mare parte din caldura necesara pentru evaporare este data de insisi peretii urciorului si de aerul inconjurator; pe de alta parte, pe langa racirea apei din urcior are loc si incalzirea lui cu aerul cald din imediata vecinatate a urciorului. De aceea racirea abia atinge jumatate din cifra obtinuta.
Este greu de spus unde se raceste urciorul mai mult - la soare sau la umbra. La soare, evaporarea este accelerata, dar totodata este accelerat si accesul de caldura. Probabil ca cel mai util este sa tinem urcioarele la umbra, intr-un vant slab.
6. Un "racitor" fara gheata
Pe racirea bazata pe evaporare se intemeiaza constructia dulapului-racitor pentru pastrarea produselor - un "racitor" sui-generis fara gheata. Constructia unui astfel de racitor este foarte simpla. El este format dintr-o lada de lemn cu sertare (mai bine din fier zincat), cu polite, pe care se aseaza produsele ce urmeaza a fi racite. In partea de sus a lazii se aseaza un vas lunguiet cu apa rece curata; in vas e cufundat capatul unei bucati de panza care trece de-a lungul peretelui din spate al lazii in jos, terminandu-se in vasul asezat sub polita de jos. Panza se imbiba cu apa, care se deplaseaza prin ea ca printr-un fitil, evaporandu-se incet si racind astfel toate despartiturile "racitorului".
Un astfel de "racitor" trebuie asezat intr-un loc racoros al locuintei, inlocuindu-se in fiecare seara apa rece, pentru ca ea sa se poata raci bine in timpul noptii. Vasele care contin apa si panza pe care o imbiba trebuie sa fie, desigur, perfect curate.
7. Cata caldura poate suporta un om?
Omul este mult mai rezistent la caldura decat se crede de obicei. In tarile sudice el poate suporta o temperatura mult mai inalta decat cea pe care in clima noastra moderata o consideram drept greu suportabila. Vara, in Australia centrala se observa adesea temperatura de 46°C la umbra; acolo s-au inregistrat chiar 55°C la umbra. La traversarea Marii Rosii spre golful Persic, temperatura din incaperile navei atinge 50°C si mai mult, cu toate ca ventilatoarele functioneaza fara intrerupere.
Temperaturile cele mai inalte inregistrate in natura pe globul terestru nu au depasit 57°C (pana in 1964, cand a fost scris acest articol). Aceasta temperatura a fost constatata in asa-numita Vale a Mortii din California.
Temperaturile mentionate mai sus au fost masurate la umbra. Pe meteorologi ii intereseaza temperatura la umbra si nu la soare. Este vorba de faptul ca temperatura aerului este masurata numai de termometrul asezat la umbra. Termometrul asezat la soare poate fi incalzit de razele acestuia mult mai mult decat aerul inconjurator si indicatiile lui nu caracterizeaza starea termica a mediului aerian. De aceea, vorbind despre vremea calduroasa, nu are niciun rost sa ne referim la indicatiile unui termometru asezat in bataia Soarelui.
S-au efectuat experiente pentru determinarea temperaturii maxime pe care o poate suporta organismul uman. S-a constatat ca, la incalzirea treptata in aer uscat, organismul nostru poate suporta nu numai temperatura de fierbere a apei (100°C), dar uneori chiar o temperatura mai inalta, de pana la 160°C, dupa cum au demonstrat doi fizicieni englezi, care in vederea acestei experiente au petrecut ore intregi in cuptorul incalzit al unei brutarii. Cu privire la aceasta, Tyndall spune: "Poti fierbe oua si frige o friptura in aerul unui incaperi in care oamenii raman fara niciun fel de pericol pentru ei".
Cum se explica aceasta rezistenta? Prin aceea ca, de fapt, organismul nostru nu primeste aceasta temperatura, ci pastreaza o temperatura apropiata de cea normala. El lupta impotriva incalzirii printr-o transpiratie abundenta; evaporarea transpiratiei absoarbe o cantitate mare de caldura din stratul de aer care vine in contact direct cu pielea si astfel ii reduce mult din temperatura. Singurele conditii necesare sunt: 1) corpul sa nu vina in contact direct cu sursa de caldura si 2) aerul sa fie uscat.
Cine a vizitat Asia mijlocie a observat cat de relativ usor este suportata acolo o caldura de 37°C si chiar mai inalta. La Leningrad (Petersburg), o caldura de 24°C se suporta mai greu. Cauza este umiditatea aerului la Leningrad, in timp ce in Asia mijlocie aerul este uscat, ploile constituind un fenomen foarte rar.
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
IA. I. Perelman - Fizica Distractiva
Traducere din limba rusa: Lidia Sargu si Vasile Suciu
Editura Tineretului, 1967
Republica Socialista Romania
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
*****
***
*