Může voda zmrznout, pokud je index chladného větru 10 stupňů a teplota 35 stupňů?
Únor 2002
Každý, kdo zažívá zimu, ví, že jeho pohodlí závisí kromě teploty na několika faktorech: slunečním svitu, vlhkosti a větru. Celková míra nepohodlí způsobená chladem (a jeho potenciálním nebezpečím) se měří pomocí indexu chladného větru. Zatímco wind chill bere v úvahu teplotu a rychlost větru, wind chill je ve skutečnosti měřítkem rychlosti (jak rychle) se ztrácí teplo.
Teplo přirozeně proudí od tepla k chladu. Jedním ze způsobů, jak člověk ztrácí teplo, je vedení tepla do okolního vzduchu. Molekuly vzduchu, které se dotýkají našeho těla, absorbují teplo z naší teplé pokožky. Rychlost tohoto toku tepla závisí na rozdílu teplot mezi kůží a vzduchem.
V nehybném vzduchu vaše tělo ohřívá vrstvu vzduchu vedle vaší kůže a rozdíl teplot mezi vaším tělem a touto vrstvou vzduchu se zmenšuje. Proto klesá rychlost tepelných ztrát. Pokud se však vzduch vedle vaší kůže pohybuje, chladný vzduch neustále nahrazuje vrstvu vzduchu, kterou vaše tělo právě ohřálo. Teplotní rozdíl mezi vaším tělem a přilehlým vzduchem je tedy větší, než kdyby se vzduch nepohyboval, což vede k větším tepelným ztrátám.
Index větrného chladu souvisí s rychlostí, jakou by průměrné nahé lidské tělo ve stínu ztrácelo teplo za klidného dne. Při poklesu teploty nebo zvýšení rychlosti větru je vzduch pocitově chladnější, protože rozdíl teplot mezi kůží a vzduchem je maximální. Čím větší je teplotní rozdíl mezi kůží a vzduchem, tím větší jsou tepelné ztráty a pocit chladu. Například při teplotě 40 °C a větru o rychlosti 10 km/h by nahé tělo ztrácelo teplo stejnou rychlostí, jako kdyby bylo 28 °C a bezvětří. Oblečení zabraňuje pohybu vzduchu vedle těla. Vzduch, který se nemůže pohybovat, působí jako izolace a snižuje tepelné ztráty, čímž udržuje naše tělo v teple.
Protože teplo přirozeně proudí pouze od teplého k chladnému předmětu, není možné, aby teplota předmětu klesla pod teplotu okolního vzduchu bez ohledu na vítr. Vítr zkrátí dobu, za kterou se předmět ochladí, ale nemůže předmět ochladit pod teplotu vzduchu. Obyčejná voda v chladiči automobilu nezamrzne, dokud se běžná teplota vzduchu udržuje nad 32 °C, i když chlad větru klesne na 10 °C. Uvažujme dvě stejné sklenice s vodou o teplotě 80 °C. Jednu dejte do chladničky o teplotě 35°F a druhou sklenici umístěte ven, kde je teplota 35°F s větrem o rychlosti 25 km/h. (Venku by byl faktor chladného větru 8°F.) Sklenice venku se ochladí rychleji, ale neochladí se na méně než 35°F.
Chcete-li použít tabulku chladného větru, vaše skutečná teplota je v levém sloupci (modrá) a rychlost větru je uvedena v horním řádku (červená). Vaše teplota při ochlazení větrem je průsečíkem vaší skutečné teploty a rychlosti větru. Pokud je například vaše skutečná teplota 20 stupňů Fahrenheita a rychlost větru 25 mph, pak je teplota chladného větru -14 stupňů Fahrenheita (viz tabulka níže). V takovém případě zůstaňte uvnitř a udržujte se v teple!
.