Совсем недавно я в статье "Изменится ли температура в бане?" поинтересовался у читателей по поводу их мнения по вопросу в заголовке.
Но толи посетителей бани среди читателей нет, что странно, потому что большая часть аудитории у меня всё-таки достаточно взрослые мужчины, толи это не вызвало ни какого интереса.
И тем не менее, я бы хотел немного ещё поговорить об этой важной (для меня, во всяком случае) процедуре с точки зрения физики.
Вопрос стоял так: Изменится ли температура в бане, если плеснуть воды на горячие камни?
И ответ, при условии, что на текущий момент ничего не меняется (не добавляют дров, не открывают окна и двери и т.д.), температура на градуснике не измениться. А значит и средняя температура (которую измеряет этот привычный нам измерительный прибор) в бане не измениться.
Ответ этот прост по тому, что как уже было сказано, внешнего воздействия нет (нет нагревания и нет остывания), а значит общая кинетическая энергия (что и есть температура) всех возможных атомов и молекул вещества в бане постоянна.
Но на самом деле, понятно, что отдельно в разных частях бани всё-таки температуры разные. Камни накалены, а внизу воздух и пол весьма прохладные.
Но, повторюсь, градусник меряет только усреднённое значение температуры по всему помещению.
Теперь представим себе, что вы черпаете ковшиком горячей воды из кадушки на печке и плескаете на горячие камни.
Будет происходить всем известный процесс - вода будет испаряться (превращаться в газ), забирая кинетеическую энергию атомов камней. Камни, понятно, при этом охлаждаются.
Если поливать камни водой в большом количестве, наступит момент, когда камни отдадут всю энергию и перестанут испарять воду.
Но в любом случае, градусник будет всегда показывать одну и ту же температуру.
Внимательный читатель и главное, тот, кто посещал баню и парилку, наверняка заметит, что вообще говоря, если полить камни водой, то человек сразу почувствует резкое повышение температуры.
И это правда. Парильщик сразу почувствует, как "поддали жару".
Но на самом дел ничего не изменилось. Как упоминал выше, что несмотря на то, что общая средняя температура, которую показывает градусник, не изменилась, горячий пар от раскалённых камней, нагретый до 100 градусов и выше, локально поднимется в верх и достигнет кожи парильщика.
Парильщик почувствует жар.
Но это не будет продолжаться долго. Постепенно пар равномерно распределиться в воздухе и "поделиться" энергией с ним. Всё, жар пропал.
Вот так работает банька.
Но это общее. В общем физика.
А ещё я хочу рассказать и немного своего впечатления.
Я сам в баньку хожу лет так с пяти. Отец всегда меня брал в общественную баню.
Сначала я боялся. Но постепенно, по мере моего взросления, с нижней ступеньки я перебрался уже на самый верх парилки и вместе со взрослыми мужчинами пользовался веничком.
Но это лирика.
А проза жизни такова, что теперь у меня гипертония имеется. Для тех кто не в курсе - это высокое давление. И вызвано оно тем, что происходит спазм мышц сосудов и они уменьшают диаметр сосудов.
И чтобы прокачать такое-же количество крови, нужно большее давление - опять физика.
А причём тут банька, спросит внимательный читатель?
А вот причём. Сейчас расскажу, но сначала вспомним про яйца :) Куриные, например.
Кто не варил яйца в крутую не разу, это конечно трудно понять.
И тем не менее, кто видел хоть раз содержимое яйца, то знает, что там внутри густая жидкость - белок (не в смысле - белый, а в смысле раствор белков). Ну и ещё есть желток (аминокислоты).
Так вот - жидкость. Кто не знает, то сообщу страшную тайну, белковые молекулы в этой жидкости (а белковые молекулы - это очень длинные цепочки связанных аминокислот) скручены в очень компактные клубочки. Вот поэтому это жидкость.
Но если яйцо опустить в горячую воду и кипятить, эти клубочки раскатаются и перепутаются, превращаясь, фактически уже в твёрдое тело и белок уже от слова "белый".
Нетерпеливого читателя прошу ещё немного подождать.
Так вот. Мышцы человеческого тела, в том числе мышцы сосудов - это тоже цепочки белков.
Когда идёт сигнал "сверху", белковые цепочки сокращаются, сжимая сосуды. А когда сигнал пропадает, расслаблются и сосуды увеличивают свой диаметр под действием сил упругости самих сосудов и давления кроветока.
А вот теперь ещё физика. Если мышцы чуть-чуть нагреть, то даже при наличии сигнала, белковые молекулы начинают распрямлятся, расслабляя мышцы, которые в свою очередь освобождают сосуды.
И у меня после баньки нормализуется давление!
Вот такой вот эффект.
Городской житель скажет - "Подумаешь! Залез в ванну и погрелся. Всё так же будет."
Так, да не так.
Вообще говоря любой перегрев, что у человека, что у, например, автомобиля, это серьёзные испытания.
Поэтому к баньке или горячей ванне надо относиться очень осторожно. И лучше советоваться с врачами.
Так вот разница между баней и ванной (в смысле процедур) состоит в следующем.
В бане нагрев тела осуществляется через воздух, а воздух газ. Плотность его маленькая, поэтому нагрев происходит значительно медленнее, чем в воде.
Кроме того, воздухом (ну и ещё печка сама "фонит" инфракрасным излучением) нагревается только кожа. Мелкие кровеносные сосуды под кожей уносят подогретую кровь. Но нагрев происходит на небольшую величину - несколько десятых градуса.
А как только становиться очень жарко, включается механизм охлаждения - мы потеем.
Таким образом нагрев в бане не очень большой, не фатально критический, но достаточный, чтобы расслабить мелкие мышцы.
В горячей воде всё не так. И хотя указанный механизм нагрева через кожу естественно действует, но тут присоединяется ещё один, более мощный механизм.
Человеческое тело, клетки тела - это тоже вода. Поэтому начинается практически прямая передача тепловой энергии непосредственно от жидкости к жидкости.
Нагрев тела резко усиливается, а вот охлаждение уже не работает - нельзя испарить жидкость в жидкость, т.е. вспотеть.
Теплообмен всегда идёт от холодного тела к горячему, а тут холодное тело - это наше тело. И начинается серьёзное воздействие на организм.
Поэтому если вы не привыкли к такому нагреву, то лучше и не начинать. Но если всё-же хотите начать использовать эти процедуры, то очень медленно и постепенно.
А с ванной вообще нужно аккуратно.
Вот такие физико-химические механизмы воздействия на тело человека мы разобрали.
P.S. Ещё есть одно полезное свойство баньки.
Все знают, что в коже множество пор сальных и потовых желёз. Они обычно прикрыты, но когда работают, то имеют свойство загрязняться, вызывая своим хозяевам много проблем.
Так вот в баньке эти поры раскрываются, выкидывая от туда загрязнённое содержимое. А если поможете веничком, а потом грубой мочалкой - чистота гарантирована.
В ванной это действует не так. Если содержимое потовых желёз вымывается в горячей воде, то жир в воде не растворяется и не взаимодействует с ней. Поэтому содержимое сальных желез так и остаётся на месте.
Вот такая разница.