Здравствуйте! Мне часто приходится встречаться с мнением что воздух - это сам по себе хороший утеплитель, в частности в одежде, и что мол чем больше пространства свободного - тем теплее одежда, что зимняя маска (балаклава) не должна прилегать к лицу плотно, чтобы оставался воздушный зазор между маской и лицом, для лучшего утепления. Однако это всё не более чем миф, полученный из недостатка фундаментальный представлений физических процессов.
Существует три способа передачи тепла (тепло - это энергия движения частицы), я своими словами с вашего позволения:
- Контактный - когда одна частица ударяет другую и передает ей свою энергию. Это например когда вы прикасаетесь к утюгу пальцем.
- Конвекционный - когда при соединении теплого и холодного они перемешиваются. Например вы открываете окно в морозный день и в комнату врывается холодный воздух а из комнаты теплый, происходит перемешивание.
- Инфракрасный - когда тепло передается через ИК излучение. Все движущиеся частицы постоянно испускают ИК, но в условиях Земли, они тут же получают примерно столько же ИК от всех соседних объектов, поэтому ИК передача тепла в земных условиях мало часто значима. А вот в открытом космосе любой теплый предмет очень быстро будет передавать инфракрасным излучением свое тепло в пространство и быстро остынет почти до абсолютного нуля (т.к. даже в открытом космосе много разреженного газа с какой то температурой)
На самом деле, вообще было бы идеально иметь утеплитель вообще без чего то, т.е. вакуум, там теплопередача конвекцией и контактом будет нулевой, но в условиях Земли это тяжело добится, т.к. внешнее давление сожмет любой легкий предмет с вакуумом внутри. Поэтому приходится использовать утеплители с тем что имеем - с воздухом.
Перейдем к главному, к версии что сам воздух по себе - хороший теплоизолятор (“утеплитель”): Представим, ну скажем туже лицевую зимнюю маску. Если она одета свободно и между маской и лицом есть 2 см воздушной прослойки. Этот воздух движется там совершенно свободно и теплый воздух от контакта с лицом поднимается наверх, а холодный - от поверхности маски - вниз, это движение постоянно и оно создает мощное завихрение, теплый воздух замещается холодным (конвекционный способ передачи тепла).
Это завихрение тем быстрее чем больше свободное пространство (поэтому в утеплителях стараются делать как можно больше пор, чтобы сами поры были как можно меньше, для минимизации скорости конвекции воздуха внутри них, при этом, чем более поры закрытые - тем лучше.
Кто лежал на надувном матрасе тот знает что он весьма “холодный” - тело быстро остывает от него, он “холодный”, как раз за счет большого воздушного пространства внутри, где мощные конвекционные потоки быстро передают тепло. В тоже же время, кто лежал на “самонадувных” матрасах, значит насколько они “теплые”, т.е. они очень плохо передают тепло, т.к. внутри у них находится поролон - который блокирует конвекционные потоки воздуха, такой матрас очень теплый, не смотря на то что он в 3-6 раз тоньше обычного надувного!
Точно так же “работает” воздух и в одежде! В куртках с утеплителем множество тонких пересекающихся волокон, которые сильно снижают конвекционные воздушные потоки и тепло передается значительно медленнее, значит куртка теплее. Если же тот же самый объем куртки просто надуть воздухом - она будет очень “холодной”! Конвекционные потоки быстро будут передавать тепло от вашего тела наружу, на холодную окружающую среду.
Миф, что между одеждой и телом должен быть зазор для воздушной прослойки и утепления, сохраняется ещё и потому, что рекомендуется в мороз надевать свободную обувь и одежду, но имеется в виду не то, что должен быть воздушный зазор, а что просто одежда не должна сжимать сильно тело, чтобы кровь свободно циркулировала и согревала ваши конечности, вот и всё, только поэтому.
В итоге: для наибольшего утепления лучше всего чтобы одежда и обувь плотно прилегли к телу без воздушных зазоров, но в то же время, чтобы конечности не были сильно сжаты одеждой.
Спасибо что дочитали до конца! Очень жду ваших оценок и комментариев!
