Почему человек быстро замерзает. Почему женщины замерзают быстрее мужчин

Вода – одна из самых удивительных жидкостей на свете, которой присущи необычные свойства. Например, лед – твердое состояние жидкости, имеет удельный вес ниже, чем сама вода, что сделало во многом возможным возникновение и развитие жизни на Земле. Кроме того, в околонаучном, да и научном мире ведутся дискуссии по поводу, какая вода быстрее замерзает – горячая или холодная. Тот, кто докажет более быстрое замерзание горячей жидкости в определенных условиях и научно обоснует свое решение, получит от Британского королевского общества химиков награду в 1000 фунтов стерлингов.

История вопроса

О том, что при выполнении ряда условий горячая вода по скорости замерзания опережает холодную, было замечено еще в Средневековье. Объяснению этого феномена затратили немало усилий Френсис Бэкон (Francis Bacon) и Рене Декарт (René Descartes). Однако, с точки зрения классической теплотехники, этот парадокс объяснить невозможно, и о нем старались стыдливо замалчивать. Толчком к продолжению споров послужила несколько курьезная история, случившаяся с танзанийским школьником Эрасто Мпембе (Erasto Mpemba) в 1963 году. Однажды во время урока по приготовлению десертов в школе поваров, мальчик, отвлекшись на посторонние дела, не успел охладить смесь для мороженого вовремя и сунул в морозильную камеру раствор сахара в молоке горячим. На его удивление, продукт охладился несколько быстрее, чем у его соучеников, соблюдающих температурный режим приготовления мороженого.

Пытаясь уяснить сущность явления, мальчик обратился к учителю физики, который, не вдаваясь в подробности, высмеял его кулинарные опыты. Однако Эрасто отличался завидным упорством и продолжил свои эксперименты уже не на молоке, а на воде. Он убедился, что в ряде случаев замерзание горячей воды происходит быстрее, чем холодной.

Поступив в университет в Дар-эс-Саламе (University of Dar es Salaam), Эрасто Мпембе посетил лекцию профессора Дениса Г. Осборна (Dennis G. Osborne). После её окончания студент озадачил ученого проблемой о скорости замерзания воды в зависимости от ее температуры. Д.Г. Осборн высмеял саму постановку вопроса, заявив с апломбом, что любому двоечнику известно, что холодная вода замерзнет быстрее. Однако природное упорство юноши дало о себе знать. Он заключил с профессором пари, предложив здесь же, в лаборатории, провести экспериментальную проверку. Эрасто поместил в морозилку два контейнера с водой, температура которой в одном была равной 95°F (35°C), а во втором – 212°F (100°C). Каково же было удивление профессора и окружающих «болельщиков», когда вода во втором контейнере замерзла быстрее. С тех пор это явление получило название «Парадокса Мпембы».

Однако до настоящего времени нет стройной теоретической гипотезы, объясняющей «Парадокс Мпембы». Не ясно, какие внешние факторы, химический состав воды, наличие в ней растворенных газов и минеральных веществ оказывают влияние на скорость замерзания жидкостей, находящихся при разных температурах. Парадоксальность «Эффекта Мпембы» в том, что он противоречит одному из законов, открытых еще И. Ньютоном, который гласит, что время остывания воды прямо пропорционально разности температур жидкости и окружающей среды. И если все остальные жидкости полностью подчиняются этому закону, то вода в ряде случаев является исключением.

Почему горячая вода быстрее замерзае т

Существует несколько версий, почему горячая вода замерзает быстрее холодной. Основными из них считаются:

• горячая вода быстрее испаряется, при этом уменьшается ее объем, а меньший объем жидкости остывает быстрее – при охлаждении воды от + 100°С до 0°С объемные потери при атмосферном давлении достигают 15%;
• интенсивность теплообмена между жидкостью и окружающей средой тем выше, чем больше разница температур, поэтому тепловые потери кипятка проходят быстрее;
• при остывании горячей воды на ее поверхности образуется корочка льда, препятствующая полному промерзанию жидкости и ее испарению;
• при высокой температуре воды происходит ее конвекционное перемешивание, сокращающее время замерзания;
• растворенные в воде газы понижают точку замерзания, отбирая энергию на кристаллообразование, – в горячей воде растворенные газы отсутствуют.

Все эти условия неоднократно подвергались экспериментальной проверке. В частности, германский ученый Давид Ауэрбах (David Auerbach) обнаружил, что температура кристаллизации горячей воды несколько выше, чем у холодной, что делает возможным более быстрое замерзание первой. Однако позднее его опыты были подвергнуты критике и многие ученые убеждены, что «Эффект Мпембы» о том, какая вода быстрее замерзает – горячая или холодная, можно воспроизвести только в определенных условиях, поисками и конкретизацией которых до настоящего времени никто не занимался.

Зиму любят не все и это понятно. Холод, снег, сильный пронизывающий ветер, скользкий лёд под ногами, лишний раз не хочется выходить из дома. Но у зимы есть и свои плюсы – сколько развлечений и весёлых забав можно найти на катке, лыжне и горках, которые по душе детям и взрослым. А как приятно прогуляться по сказочному зимнему лесу, особенно в солнечный денёк!

В любом случае, любим мы зиму или нет, нам её не избежать, поэтому необходимо правильно подготовиться к холодам. Мы хотим предложить несколько советов, о том как не замёрзнуть зимой, которые помогут легче пережить холодную зиму.

На что обращать внимание во время сильных морозов

В морозные дни не стоит голодать или сидеть на различных диетах, поскольку часть энергии, поступающей с пищей, трансформируется в тепло, не давая нам мёрзнуть. Как известно, продукты обладают разным термальным эффектом. Самыми высокими согревающими свойствами обладают белковые блюда: мясные, рыбные, молочные и сложные углеводы – крупы и хлеб. Очень теплоёмким напитком является чай с молоком.

Если вы перед самым выходом на улицу выпили горячий чай или кофе, то старайтесь не дышать ртом и вообще на улице в сильный мороз меньше разговаривайте, поскольку защитные свойства снижаются у переохлаждённой слизистой и простуду подхватить легко.

Очень кстати в морозную погоду будут продукты, которые вырабатывают эндорфин, например, шоколад, содержащий не менее 70% какао. Всего 3-4 кусочка шоколада в день сохранят Ваше душевное равновесие. Прекрасно согревает и стимулирует выработку гормона радости горячий чай вприкуску с бананом.

Для того чтобы меньше мёрзнуть не забывайте про жиры. Необходимый минимум в холода – 2 чайные ложки растительного масла и 20 г сливочного масла в сутки людям до 30 лет и 10 г масла после 30 лет.

В морозы желательно заменить сырые овощи, которые входят в Ваш рацион, паровыми или тушёными. И, конечно же, в холода никак нельзя обойтись без первых блюд.

Принимая препараты, которые понижают кровяное давление, учитывайте и то, что они заодно снижают и температуру тела. Старайтесь дышать на морозе только носом.

Ноги должны быть в тепле.

Обычно, в сильные морозы первыми начинают мёрзнуть ноги. Дело в том, что на холоде кровообращение замедляется, и кровь плохо согревает ступни. Переохлаждение ног может грозить различными заболеваниями, поскольку на подошвах ног расположено много биоактивных точек. В первую очередь замёрзшие ноги могут спровоцировать заболевания почек и лор-органов.

Конечно же, женщинам даже в сильные морозы не хочется расставаться с любимыми сапожками на шпильках. Но необходимо учитывать тот факт, что в сапогах на высоких каблуках ноги замерзают гораздо быстрее. Обычно такие сапоги более узкие, что ещё больше препятствует нормальному кровообращению. И даже очень тёплое голенище таких сапожек не спасёт от сильного мороза.

Сапоги на тонкой подошве, даже имеющие внутри тёплый натуральный мех, не смогут согреть в холода. В сильные морозы лучше всего подойдут сапоги-дутики на толстой тракторной подошве (тепло и не скользко), а также сапоги-валенки с вышивкой, которые снова в моде. Очень важно, чтобы обувь для морозов была не тесная. И хоть последнее время зимы у нас не очень холодные, всё равно бывают очень морозные дни. Поэтому, имейте пару зимней обуви на такой случай, и было бы хорошо, если в них можно надеть ещё и тёплые шерстяные носки.

Заботимся о руках.

Руки также быстро замерзают в холодную погоду. Уже при минус 10, желательно, распрощаться даже с самыми тёплыми перчатками. В морозы они сильно проигрывают варежкам, в которых пальчики делятся теплом друг с другом. Желательно смазывать руки защитным кремом перед выходом на улицу. Замёрзшие руки могут быть причиной дерматитов, заболевания горла, обострения полиартритов и ревматизма.

Берегите уши!

Сильно покрасневшие уши – это первый сигнал о том, что они сильно замёрзли. Опустите «уши» у шапки или немедленно идите в тепло, иначе можно отморозить уши. В этом случае может появиться ломящая боль, и начнут белеть края ушных раковин. Поэтому, в сильные морозы не стоит модничать и при температуре ниже – 5 носите шапки, закрывающие уши. Обморожение ушей может грозить гайморитом и отитом.

Уход за лицом

В холодную погоду в первую очередь замерзают щёки и кончик носа, поскольку это самая тонкая кожа. На морозе влага из кожи быстро испаряется, поэтому она становится суше и грубее. В сильные морозы нежелательно делать салонные пилинги, так же как и использовать домашние скрабы. В холодное время года для кожи лица необходим особый щадящий уход. Косметологи советуют в это время соблюдать следующие правила: утром сразу после сна наносите увлажняющий крем, перед выходом на улицу – защитный (мужчинам это тоже не помешает), а на ночь – питательный крем.

В морозы никак нельзя без шапки

Волосяные луковицы реагируют на холод очень быстро и часто у тех, кто разгуливает на морозе без шапки, начинают портиться и выпадать волосы. Поэтому носите шапку в холодное время года, это сохранит вашу красоту и здоровье. Сейчас очень большой выбор шапок и каждый может выбрать себе по вкусу головной убор, в котором можно прекрасно выглядеть и при этом не навредить своему здоровью. Переохлаждение головы грозит очень серьезными последствиями, такими, как: мигрени, воспаление тройничного нерва, лицевая невралгия и даже менингит.

С морозом шутки плохи

Собираясь на улицу в мороз, одевайтесь так, чтобы Вас не принимали за пингвина. Гораздо лучше надеть на себя лёгкую, плотную многослойную одежду, которая создаёт воздушную прослойку, способную удерживать тепло. Также в морозы отлично подойдёт термобельё и тёплая верхняя одежда из натуральных тканей и волокон. Короткие кофточки и свитера, а также джинсы с заниженной талией лучше отложить до тёплого времени года.

Переохлаждение верхней части тела грозит нам бронхитом, шейным миозитом, межрёберной невралгией и пневмонией.

Переохлаждение нижней части тела грозит женщинам циститом и воспалением яичников, а мужчинам воспалением простаты. Такие заболевания, как воспаление почек и радикулит, также являются результатом переохлаждения.

Зимой организм человека тратит гораздо больше энергии, чем в тёплое время года. Поэтому необходимо восстанавливать как-то потраченную энергию. Сон – самый лучший источник энергии. Спите больше зимой, и будете чувствовать себя бодрее. Вас не затронет зимняя хандра.

Важно!

Как действовать правильно, если сильно замерзли

Если появились первые признаки переохлаждения: посинение кожи и губ, озноб, понижение температуры тела, покалывание и боль в пальцах ног и рук, зевота, появление «гусиной кожи», необходимо срочно зайти в теплое помещение.

Если Вы очень сильно замёрзли, нельзя ни в коем случае принимать горячую ванну. Лучше переодеться в тёплую сухую одежду, на ноги надеть шерстяные носки и выпить чего-нибудь горячего, например, чай или какао с молоком. Кофе пить не стоит, поскольку он возбуждает нервную систему и из-за этого может начать лихорадить. Спиртное – рюмочку кагора или коньяка, можете позволить себе позже, когда согреетесь, чтобы не было лишней нагрузки на сердце.

При обморожении какой-либо части тела, ни в коем случае нельзя натирать её снегом или пытаться согреть горячей водой. Это может только ухудшить состояние больного. Растирая обмороженную кожу, можно разрушить мелкие кровеносные сосуды.
Как же помочь? Наложите сухую повязку и дайте тёплое и сладкое питьё, для согревания изнутри. Благодаря этому температура внутри организма повысится и позволит спасти переохлажденные клетки.

В случаях сильного переохлаждения, когда у человека наступает вялость, сонливость, нарушение координации движения и потеря сознания, необходимо срочно вызвать скорую помощь. Конечно же, лучше не доводить себя до такого состояния и заранее предпринимать меры, чтобы не замёрзнуть. Тем более, теперь Вы знаете как не замёрзнуть зимой. Берегите себя!

Ученые предполагают что наши "биологические термометры" показываю разную "температуру". Проще говоря, то, как быстро мы мерзнем, зависит от пола, возраста, телосложения, схемы питания, количества сна и даже круга знакомых, пишет Times .

Человечество, зародившееся в экваториальных широтах, не предназначено для того, чтобы жить при низких температурах. Ученые утверждают, что после начала миграции человеческой расы по всем материкам земли, именно желание согреться стало своеобразным двигателем прогресса: человек учился носить одежду, строить дома, разводить огонь.

Около 75% энергии, производимой человеком, уходит на поддержание нормальной температуры внутренних органов- около 37 градусов Цельсия, что крайне важно для функционирования организма в целом. О том, холодно ли нам или жарко, нам сообщают наши конечности - руки и ноги. Если замерзают руки, холодно становится всему телу. Большинство наших "биологических термометров" расположены на поверхности кожи, причем холод мы ощущаем в четыре раза интенсивнее, чем тепло.

Женщины действительно ощущают холод интенсивнее мужчин, а все потому, что женский организм лучше сохраняет тепло из-за более равномерного распределения подкожного жира. Кровь от жировых прослоек быстрее приливает к внутренним органам и поддерживает их нормальную температуру. Однако именно из-за этой уникальной системы сохранения тепла женщины мерзнут гораздо быстрее мужчин: кровь, приливающая к внутренним органам, не успевает приливать к ногам и рукам, которые мерзнут, и женщины ощущают холод, несмотря на то, что на самом деле тепло тела сохраняется у них лучше, чем у мужчин. Одна из теорий эволюционного развития такого механизма поддержания тепла у женщин гласит: женщинам, обладавшим меньшей мышечной и жировой массой, чем мужчины, требовалась более совершенная технология для поддержания определенной температуры внутренних органов для выживания в условиях холода.

Ученые доказали, что восприятие холода у женщин меняется в зависимости от фаз менструального цикла, в течение которого температура внутренних органов может повышаться или понижаться на один градус Цельсия. Согласно исследованию 2001 года, «внутренняя» температура женщины повышается на градус сразу после начала овуляции.

Но не только гормоны заставляют нас стать более чувствительными к холоду. Оказывается, усталость делает нас более чувствительными к перепадам температур, а во время сна температура тела понижается до своего минимума, причем у женщин этот процесс проходит быстрее, чем у мужчин.

Кроме пола, гормонального фона и ночного сна есть еще ряд факторов, которые определяют разное восприятие людьми холода. К примеру, люди лишним весом, как ни странно, всегда мерзнут быстрее худышек: жировой слой, поддерживающий температуру внутренних органов, у них толще, и к поверхности кожи, а также к конечностям, крови приливает значительно меньше, и в результате им достается меньше тепла. Люди, занимающиеся спортом или ведущие активный образ жизни, мерзнут гораздо меньше, поскольку у них отличная циркуляция крови, в отличие от курильщиков, которые замерзают быстрее из-за того, что плохая циркуляции крови мешает ей быстро приливать к конечностям.

Более того, восприятие холода и тепла зависит от наших бытовых привычек. Если вы привыкли жить в прохладном помещении, переезд в более теплую квартиру может стать для нервной системы своеобразным шоком: вам всегда будет жарко, даже если окружающие будут уверять вас в обратном.

Согрейтесь - и станете больше доверять людям. Ученые из Йельского университета провели эксперимент: добровольцам раздали холодные и горячие напитки, а после этого попросили оценить, насколько вызывающими доверие являются люди на фотографиях. Те участники эксперимента, которые выпили горячие напитки, оказались более доверчивыми. Таким образом, теплота души и тепло тела связаны в нашем мозгу гораздо теснее, чем это принято думать. Получается, что одна чашка горячего кофе ли чая может помочь завоевать доверие человека -не этим ли объясняется то, что в дорогих магазинах или автосалонах клиентам принято предлагать выпить чашечку кофе? Психологи даже советуют перед принятием важных решений пить холодные напитки.

А недавнее исследование канадских ученых и вовсе обнаружило прямую связь между ощущением холода и настроением. Оказывается, чем более одинокими и несчастными мы себя ощущаем, тем быстрее мы замерзаем.

Советы ученых для тех, кто не любит мерзнуть: заведите новых друзей, проводите свой досуг активно, высыпайтесь, бросайте курить и ни в коем случае не поддавайтесь внутренней меланхолии.