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把一个人放到20度的房间中,有充足食物不限时间,房间会变成37度

电脑版   2020-11-26 10:42  

把一个人放到20度的房间中,有充足食物不限时间,房间会变成37度吗?:如果房间不能完全隔热,靠人体体温不可能将屋里温度升到37℃,人体能够维持36.5-37℃是因为

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如果房间不能完全隔热,靠人体体温不可能将屋里温度升到37℃,人体能够维持36.5-37℃是因为人体体温调节,通过消耗食物、运动维持,而房间可没有温度保持系统。

要想使房间的温度不断升高,主要是通过短时间释放大量的热,并且通过某些方式保持。空调暖气等加热方式就是这个原理,空调更先进一些,能够测定室内的温度,然后通过芯片中设定的程序调节空调的处处功率,弥补房间不断释放到外界的热量,以此来维持体温;暖气维持室内的温度就是持续提供大量的热量,多到房间内的热量随便释放,室内的温度也能保持在22℃以上,当然供暖不足的时候室内温度也会下降。房间的面积越大,要维持室内温度,供暖设施需要提供的热量就越高,需要有更高的功率。另外一种方式让室内恒温的办法就是使室内的热量绝对不能释放出去,显然这种情况是做不到的,房间完全封闭人也活不下去。

人体体温一般比室内温度高得多,人体确实会不断地向室内空间释放热量,如果人多的话,室内会更暖和一些,80后、90后可能记忆比较清楚,以往初高中教室内没有空调,但是冬季关上门窗室内还是很暖和的,单一的一个人体表面积太小了,热量释放很慢,不足以提升室内的温度,而房间又通过和外界的气体交换等不断地把热量带出去,所以不管人体温度能不能保持,人体的产热效率不大变的情况下,室内温度是不可能升到37℃的,就像冬季的时候,坐屋里一天室内的温度也不会有明显让提升,而人的进食有一定的频率,太频繁了身体也消耗不了,不存在食物足够人体就能将室内升温到37℃的可能,要不然还要暖气和空调干啥,都坐屋里狂吃就行了。

人体能够恒温是因为人体的体温调节系统,能够较为精细地调节人体的产热和散热,使产热和散热大致相当,是长期都保持这样,因此需要维持食物的供给,维持的是自身的体温而不是其它。

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自疫情爆发以来已经一个多月了,医疗工作者冲到抗疫最前线,而我们没有这方面的专业技能,那就只能老老实实的躲在家里,至少不给国家添麻烦。有这样一个有趣的问题,如果我们待在一个20摄氏度的密闭房间中,有充足的食物并且时间不限制,那么最后房间的温度会变成37摄氏度吗?

如果想要更加严谨的来讨论这个问题,就需要计算人体辐射出的能量总和,和房间的散热能力,说到房间的散热能力,还需要知道周围环境的状况,以及房间大小等等。因此说这个问题严谨不起来,只能是概括性的来回答。

如果假设房间是完全的隔热状态,那么只要时间是足够的,那么最终房间的温度就达到和人体温度相同;但如果房间不隔热,会正常的散热,那么时间再长,房间的温度也只会和外部环境温度相同或者相差不多。

首先我们要理解热量是可以传递的,它们从一个系统传播到另外一个系统,或者是从同一个系统的一部分传播到另外一部分,这个过程发生的前提就是温差的存在。热量的传递可以通过三种方式:热传导、对流、辐射。用最简单的例子来说明一下:

  • 热传导:例如用我们温暖的小手摸寒冷的柱子,这个时候手上的热量在消失;
  • 对流:炎炎夏日吹着凉凉的风,热量在流失;
  • 辐射:即使坐在那里一动不动,只要有温差就会辐射能量。

因此说我们在一个空房间中热量损失的方式就是辐射了。人类是属于恒温动物,也就是把自己身体的体温保持在一定安全范围内,具有一定调节作用,一般腋下体温在36.3℃~37℃就属于正常情况。即使外界环境温度发生变化,我们也能通过新陈代谢速度来使温度恒定。当然有的时候会借助汗毛孔张开或者紧缩,以及骨骼肌站立等方式来辅助控制温度恒定。

我们可以把这个问题简化为能量传递的一个模型,首先知道房间完全隔热不会向外传递能量,而我们人体会一直向外辐射损失能量,这会使身体周边环境温度升高,而人体在不断新陈代谢消耗着葡萄糖,这个时候就是另外一个条件了,因为食物量充足并且时间充足,那么就是不断地吃不断的新陈代谢辐射能量,总会有一天让房间温度达到和身体温度恒定。

如果换成是冷血动物,那就没有办法了,它们无法调控自身的温度,只会随着环境温度的变化而变化,最后冷血动物身体温度就达到和环境相同了。


文/杜若,图片来源网络侵删。

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有充足的能量,人体就是一个热源,如果房间密封,不与外界发生热量交换,那么最终房间都变成人体的37℃。但是,由于空气的传热系数很低,这个过程非常的漫长。下面,我给大家用软件算一下,让大家有个直观的印象。


1、模型建立

为了缩短ABAQUS的计算时间,假设房间为圆柱形,人体位于房间的圆心位置。房间半径3m,高度3m。人体也简化为圆柱,高1.75m,半径0.2m。其剖面如下图所示。这样,将三维问题转化为二维平面问题,大大缩短了计算时间。

人体是个热源,持续不断地提供热量,我们设置人体体温37℃即可。房间内的空气初始温度设置为20℃。空气的传热系数很低0.0267w/mK,比热约1.003kJ/kgK。我们假设人体始终静止不动,空气也不流通。

2、结果分析

在上述假设下,热源将热量传递给整个空间,需要3.6e6s,即1000h,41.67天。也就是说,你需要关在这个密封的房间内一个半月,才有可能将这么大的房间加热到37℃。漫长的时间,最主要的原因在于空气的热传导系数,它太小了。尽管这个系数会随温度有变化,但是这个变化也非常小。

通常,金属的传热系数(比如铜)为397w/m?k,这个值是空气的好几万倍。所以如果是铜的话,很快就可以将热量传递出去。


当然,实际情况下,即使房间是绝热系统,由于人在房间内是活动的,带动空气发生流动,这就给热量的扩散带来好处(空气热交换系数约5-25W/m2K),会缩短传热时间。不过即便如此,我估计也得十天半个月才能加热成功。

3、总结

在一个正常大小的房间内,人体不走动,那么需要41多天方才可以将房间加热到37℃。

寂寞无聊的41天,你能坚持吗?

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首先,愿疫情尽快结束,不再伤害我们!武汉加油!中国加油!!!

看来大家都在为这次疫情在家躺着做贡献了。我也是其中之一,所以回答一下这个问题。涉及到类似问题,绕不开的就是能量守恒定律。

“能量在转化或转移的过程中,总量保持不变。”还有热量传递的三种方式:传导、对流和辐射。基于上面两个物理基础,我们来开始推论:

要满足通过人体对食物的消化产生能量(热量),然后通过人体体温与室内空气温度的温差,达到温度传递的效果,以实现房间内温度的提升。这么一来,有几个量是可以确定的,食物充足,只要保持吃,转化为能量,会源源不断的产生热量。而热量(热量差值)总是自发的由高温物体向低温物体传递.” ,所以,人通过进食为房间升温在理论上是可行的。

最后,来探讨一下能否升到37度,所谓的37度,也就是说房间内这个人的体温。因为食物的原因,房间内人体的温度是能够保持在37度的。因此,会源源不断通过辐射的方式,将热量传递到周围的空气中。因此在无限长的时间范围,温度也会无限接近于37度,即,身体的温度。最关键的因素来了,房间的保温情况。这里只能去假设了,假设,房间保温百分之百,一点热量不流失(当然,这是没办法实现,只是理想状态),那么,最后室温会=室温,且在不断消化食物的过程中,温度会超过37度(能量守恒定律)直至停止进食。

还有一种情况,房间保温有损耗,如果这个热量散失的速度,大于食物产生的速度,那么温度自然不会超过37,小于食物产生的速度,会无限接近于37度。

分割线----------------------------------------

最后,这个真的好无聊啊。哈哈还是给点个赞吧!厚颜无耻了

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房间是恒温吗?你人体散发的热量,会被恒温掉。给你放在一个-25℃的冷库中,是你觉得你能避免被冻成冻肉不?

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只要是提供新鲜空气的房间 房间温度就永远到不了你的体温 当然要是房间是真空密闭空间的话也到不了37℃ 因为人已经凉透了

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是有可能的,人体就是一个发热源,只要达到热传递的条件就可以。

先考虑人在什么情况下会散发出大量热量

热量的散发需要有一个热量差值,简单的说就是需要两个温度,这两个温度相减必须大于0,这样温度才可以传递。

人是靠摄入食物,将食物转化成碳水、脂肪、蛋白质贮存在进行有氧呼吸等复杂的转化过程。简单的说,吃的越多、运动量越大,身体所产生的热量更多。

碳水化合物每克产生4大卡

脂肪每克产生9大卡

蛋白质每克产生4大卡

一大卡的热量是4.184千焦尔,将一升水加热一度时需要4.184千焦尔

考虑房间大小及房间的建筑材料、保温效果等

房间越大所需要的热量越多,房间我们假设里面都是由水构成,我们将房间设定为64立方米,那就等于64000升水那么需要将64吨水需要多少热量呢?

在此不考虑热量流失问题,一升水加热需要4.184千焦尔,那么这个房间大概需要

64000*17*4.184=约4452192千焦耳

在这里我们将房间换成由水构建的。

人体最低维持体温需要1500大卡,人体温度37°

通过37°不断给20°传递热量,只考虑人所消耗的热量加热给我们假设的64立方米的水需要多少天。我们简单的来看需要人3034天加热才可以。

这是在不考虑多方面因素的情况下,就需要8.3年。

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看季节吧,夏天应该可以

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如果是绝热房间,没有任何与外部的热量交换。怕是能到不止37度。

因为人体是在不断的消耗食物的化学能转化为热能的。当房间内的温度到37度以后,这一过程并不会停止。但是热量散发已经不能单纯靠空气了。这个时候身体出汗,靠水分蒸发散热。由于有足够的食物和水,所以人体不会缺水,但房间的湿度会上升,当湿度上升到一定程度,水分蒸发都不足以散热的时候,人的体温会进一步升高。房间温度也会随之提升。直到人死去细胞细菌都死亡,没有任何产热的反应。

不过这一步不一定能达到。我觉得应该先是二氧化碳中毒或者缺氧死。因为绝热房间氧气有限。大的房间有更多氧气,但是也要更长时间热起来。消耗的氧气也更多。

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外加一个剧烈运动的跑步机。除了吃饭睡觉上厕所之外,不停的跑。达不到37度也能达到21度。22度也有可能。

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