Není černá v pouštním slunko pěkná hloupost? Proč to funguje lépe než bílé šortky a tričko? Pokračování knihy Tim se ptá: Proč a jak funguje vesmír, co se do knihy nevešlo.

Drahý Time,
o čem v tomhle vedru psát, než o tom, jak se pěkně ochladit. Na první pohled se mohou dlouhé černé hadry zdát jako prvotřídní blbost, ve které se velmi rychle upečeš, ale jako obvykle, je to o fyzice.

Sálající Slunce a chladivý pot

Naše tělo reaguje na vedro tím, že se potí. Je to naše evoluční výhoda, kterou většina zvířat nemá. Tady máš odkaz na to, jak Křováci z Kalahari loví. Lidé se na rozdíl od lovené antilopy dokáží potit a tím se ochlazovat. Samozřejmě, svoji roli hraje i to, že na velkou vzdálenost je pohyb po dvou nohách podstatně energeticky úspornější, než po čtyřech. Ale výsledkem je několikahodinová štvanice v, pro nás, nepředstavitelném vedru, kdy člověk zvítězí a zvíře zkolabuje.

Obecně platí, že Slunce dodá na povrchu Země energii 1000W/m2. Něco se odrazí, ale většinu toho lidské tělo, jak holá kůže, tak oděv, tak vstřebá. Oproti tomu litr potu

Adaptací Křováků na vedro je pocení a tmavá kůže, takže si mohou dovolit pobíhat po poušti jenom v bederní roušce a nezkolabují.

Jak to vidí fyzika

Slunce ozařuje Zemi na úrovni mořské hladiny asi 1000W/m², plocha lidského těla se obvykle počítá jako 1,8m². Samozřejmě, Slunko svítí nad naší hlavou, takže musíme brát v potaz jenom účinnou plochu, která je 0,6 m².

P_dopad​=1000×0,6=600 W

To ale nevstřebáme všechno, něco se odrazí, berme, že tělo opravdu přijme 0,7 procent této energie, tedy 420W.

Potom je tu horký vzduch. Lidská kůže má teplotu přibližně 34˚C, cokoliv nad tuto teplotu už nás nechladí, ale ohřívá. Když vezmeme, že vzduch bude mít teplotu 40˚C, potom ΔT= 6K. Berme i koeficient prostupu tepla h≈5 W/m²K. Potom:

P_konv​=5×1.8×6=54 W

Takže pokud jenom postáváme na Slunci, dostáváme 474 W. A to musíme uchladit, jinak dostaneme úpal. Slouží k tomu náš pot, který rafinovaně využívá přeměnu z vody na páru a tak nás ochlazuje. Voda má měrné skupenské teplo varu, tedy energii potřebnou k převodu 1 kg vody z kapaliny na plyn 2,4 MJ. Potom litr potu za hodinu:

P=3600/(2,4×106)​=667 W.

Tedy 0,75 litru potu nás při ideálních podmínkách zvládne v pohodě vychladit, i když se pečeme na Slunci ve 40˚C. To je výsledek naší evoluční adaptace na horké počasí.

Thób, bišt a kufija nebo šortky s tričkem

Pohyb ve vedru a na Slunci sebou nese riziko dehydratace, potřebuje na hodinu vypít alespoň 0,75l vody a také s tím doplňovat minerály, jinak v našem těle nastane metabolický rozvrat. Někdo, kdo pracuje na sluníčku a má vodu pořád po ruce to může vydržet, jiné to, když se vydáte do pouště. Nést si na den minimálně 6 litrů vody, tak to se už pronese. Navíc přes šortky a tričko vám Slunce vypeče kůži do červena. Aby tomuto pouštní národy předešly, odívají se úplně jinak.

Základem je dlouhá tunika thób, šátek kufija na hlavě a jako doplněk volný plášť bišt. První bonus je, že si Slunce nepustí k tělu. Černá barva sice hodně pohlcuje, ale také hodně vyzařuje, oblečení dokáže zredukovat tepelnou expozici na polovinu. Potom je tu vlastní mikroklima, volná tunika udržuje uvnitř nižší teplotu. Navíc je tu i komínový efekt, jak vzduch může kolem těla proudit, tak teplý stoupá nahoru a od nohou je nasáván chladnější vzduch. Šaty navíc nasáknou potem, který se vypařuje a chladí. Sice nebudete mít pocit, jako v klimatizovaném pokojíku, ale spotřebu vody zredukujete na polovinu, možná i o něco více. A to je v prostředí, kde je voda vzácná, velmi důležité.

A nesmím zapomenout na ještě jednu věc. Podobně, jako se přes den poušť rozpálí, tak v noci rychle chladne, klidně až k bodu mrazu. To není dobrá zpráva pro šortky a tričko, ale beduínský oděv dokáže zahřát i v chladné noc. Prostě měli na to tisíce let, aby to vážně vychytali. Takže i když to na první pohled zní vážně divně, dlouhé černé šaty se šátkem a pláštěm, ono to vážně funguje.

_________________________________________________________________________

Vážený čtenáři, máš před sebou knihu „Tim se ptá: Proč a jak funguje vesmír“. Je to kniha odpovědí na otázky z moderní fyziky, kosmologie, ale také třeba o tom, jak fungují atomové elektrárny, výlet do historie, jak vznikala moderní fyzika a kdo byli její zakladatalé. Věnujeme se i současné kosmonautice, potřebám kolonizace vesmíru a jsou tam i pikaktní detaily, jak kosmonauti chodí na záchod, zdaleka nejčtenější část knihy. Tedy hned po kapitole, jak Jára Cimrman přispěl ke vzniku kvantové mechaniky.
Kniha je určená jak pro děti, ale i z části pro jejich rodiče, pro každého, kdo se laicky zajímá o fyziku a potřebuje zjednodušení složitých odpovědí. Předmluvu ke knize mi napsal Ondřej Neff, na faktickou správnost dohlížel profesor Jiří Chýla z Ústavu fyziky Akademie Věd.Stručně řečeno, Tim se ptal, abyste se už nemuseli ptát Vy :)Cena je 199 Kč + poštovné.
Objednat je možno na martin.tuma@smartblue.net, pošlete mi, prosím, i Vaše telefonní číslo, dopravce bez toho nevezme zásilku.