Springen naar inhoud

Onderkoeling: Water vs. Lucht


  • Log in om te kunnen reageren

#1

JvE_CF

    JvE_CF


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 mei 2009 - 14:54

Ik vroeg me af: waarom heb je eerder last van onderkoeling als je bijvoorbeeld in water licht dan in lucht van dezelfde temperatuur?
Ik weet dat water een hogere warmte capaciteit heeft dus water neemt langzamer warmte op.

alvast bedankt,
JvE

Veranderd door JvE, 28 mei 2009 - 14:55


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 mei 2009 - 15:03

Je slaat eigenlijk de spijker meteen op zijn kop. Water heeft meer energie nodig om op te warmen. Dat betekent omgekeerd dat voor dezelfde hoeveelheid warmte, meer lucht nodig is om dat af te voeren.

#3

JvE_CF

    JvE_CF


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 mei 2009 - 15:29

ohh ik snap em al ;) dankjewel

#4

Pink Panther

    Pink Panther


  • >250 berichten
  • 516 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 mei 2009 - 16:06

Ik weet dat water een hogere warmte capaciteit heeft dus water neemt langzamer warmte op.

Dat vind ik geen goede uitspraak.
Water heeft een hogere warmtecapaciteit, dus het moet meer energie opnemen om ťťn graad celcius op te warmen (in vergelijking met bijvoorbeeld lucht). De snelheid van energieoverdracht heeft niet zozeer iets te maken met warmtecapaciteit.

#5

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 mei 2009 - 18:37

Warmtetransportsnelheid is inderdaad alleen afhankelijk van de temperatuurgradient en de warmtegeleidingscoefficient van alle componenten van het systeem.

Als je werkelijk in water en in lucht van dezelfde temperatuur ligt, koel je daarom precies even snel af.

In de praktijk zul je in bulk water van 10C veel sneller afkoelen dan in stilstaande bulk lucht van die temperatuur. Dit komt doordat er zich door de lage warmtecapaciteit al snel een kussentje van warmere lucht om je heen vormt, en de gradient dus lager wordt. Voor water is heel veel warmte nodig om die warmere laag om je heen te vormen, en tegen die tijd heb je het al koud.....

#6

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 mei 2009 - 21:04

Warmtetransportsnelheid? , dacht dat we dat gewoon warmte-geleiding noemden, vroeger. Hoewel ik het eigenlijk geen slechte benaming vind.
Hoe dan ook, als dit gaat om mensen dan zijn er nogal wat meer factoren belangrijk.
Ik denk dat RWWH zich deels tegenspreekt, door te stellen dat je in lucht en water v/d dezelfde temp. evensnel afkoelt en daarna zegt dat dat in de praktijk niet zo is.
Ik denk dat het komt omdat de warmte-geleiding van water gewoon vele malen groter is dan lucht. (Nog afgezien van de stromingen die plaats vinden)
Ga maar met je voeten staan op een stuk steen of een stuk hout v/d zelfde temp. je merkt snel het verschil.
Daarbij heeft een mens haren en die werken niet isolerend met water, maar wel met lucht, dat daar blijft hangen.

#7

Pink Panther

    Pink Panther


  • >250 berichten
  • 516 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 mei 2009 - 21:56

Als je werkelijk in water en in lucht van dezelfde temperatuur ligt, koel je daarom precies even snel af.

Dit klopt ook niet helemaal he. Zoals Thionyl en jijzelf al zei: water en lucht hebben een andere warmtegeleidingscoŽfficiŽnt. Dus je zal niet even snel afkoelen.

Het hangt wel van meerdere factoren af. Zoals het temperatuursverschil tussen beide lichamen, stoffen, fluÔda ..., de geleidingscoŽfficiŽnt, of er stroming is, en welk soort stroming (laminair of turbulent), ...

#8

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 29 mei 2009 - 22:31

Als je werkelijk in water en in lucht van dezelfde temperatuur ligt, koel je daarom precies even snel af.

Dit klopt ook niet helemaal he. Zoals Thionyl en jijzelf al zei: water en lucht hebben een andere warmtegeleidingscoŽfficiŽnt. Dus je zal niet even snel afkoelen.

Toch wel. Als de warmtegeleiding niet perfect is, dan is de lucht of het water waar je in ligt niet de zelfde temperatuur als de bulk. En dus is de contactlaag met je lichaam dan anders van temperatuur. Slecht transport zorgt voor een andere contacttemperatuur en dat zorgt dan voor een andere hoeveelheid stroming. Zoals ik schreef maar in andere woorden: als de temperatuur van het medium waarmee je in contact bent werkelijk gelijk is, dan koel je precies even snel af.

In zeer turbulent water en in een 100% RH gigastorm van beide 10C zul je denk ik wel degelijk even snel afkoelen omdat dan alleen het warmtetransport in je lichaam door je huid van belang is en niet meer het transport in het medium waarin je ligt.

#9

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2009 - 11:54

Volgens mij klopt dat ook niet, want dan krijg je ook weer verdampingsafkoelingen, de zg chill-factor.
De warmtecap. heeft er, vlg mij, helemaal niets mee te maken. Straling sluit ik ook maar uit en dus blijft geleiding (en stroming) over.
Tenslotte gaat het hier om, zeg, 15 minuten in water of lucht van de zelfde temp. en wat dan de gevolgen zijn en waarom.

Tijdens de convooien v/d 2e Wereldoorlog in de Noordelijke ijszee hadden de lieden die in het water vielen ca 1-2 minuten overlevingskans (zeewater temp ca -2 įC), terwijl de luchttemp. een heel stuk lager was en dat konden ze wel een paar uur uithouden.

Veranderd door thionyl, 30 mei 2009 - 12:05


#10

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 30 mei 2009 - 13:06

Tijdens de convooien v/d 2e Wereldoorlog in de Noordelijke ijszee hadden de lieden die in het water vielen ca 1-2 minuten overlevingskans (zeewater temp ca -2 įC), terwijl de luchttemp. een heel stuk lager was en dat konden ze wel een paar uur uithouden.

Uit dit voorbeeld kun je afleiden dat de warmtecapaciteit de cruciale factor is.
Deze lieden waren niet naakt maar droegen hele dikke kleding tegen de kou, in de lucht was de lichaamswarmte en beperkte geleiding van lucht en de lage warmtecapaciteit voldoende om een te groot warmteverlies tegen te gaan, in het water was ook met beperkte geleiding de warmtecapaciteit van het water hoog genoeg om de lichaamstemperatuur binnen minuten graden te laten dalen met onderkoeling tot gevolg.

#11

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2009 - 17:30

Fout, denk ik. Nogmaals het is niet de warmtecap., maar de geleiding.
Natte kleding heeft nauwelijks isolatie waarde, in water beschermt het tegen stroming, niet tegen geleiding.

Een omgekeerd VB. De warmte cap. van plastic is niet zo groot, maar het maakt soms ijzingwekkende brandwonden als het in gesmolten vorm op je huid valt en water helpt dan niet of nauwelijks. Een even grote druppel gesmolten Alu geeft met dezelfde procedure veel minder schade, hoewel de warmte cap. groter is.

#12

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 mei 2009 - 18:31

Volgens mij klopt dat ook niet, want dan krijg je ook weer verdampingsafkoelingen, de zg chill-factor.

Lees nog maar eens wat ik schrijf. Lucht van 100% RH (relative humidity) neemt geen vocht meer op.

#13

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2009 - 20:38

OK. RH niet begrepen.
Maar we hebben het niet hier over windkracht weetikveel en turbulente waterstromen, gewoon het feit dat je in water sneller afkoelt dan in lucht.

En warmte cap. en geleiding zijn, vlg. mij, niet met elkaar verbonden.
J/K.g en geleiding is K.s/m (of zo), zal dat later eens na zoeken. Maar uit 't hoofd, is vlg mij de geleidbaarheid van water zo'n 30 x groter dan lucht en daarmee dus een belangrijke, zoniet de belangrijkste, factor.


Bovendien hebben we het over bulk, dus het afkoelend medium is zo groot dat ze zelf nauwelijks opgewarmd wordt.

#14

Thionyl

    Thionyl


  • >1k berichten
  • 1595 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 mei 2009 - 13:10

Heb alles maar eens nagezocht, anders wordt het een welles nietes spelletje en dat schiet niet op.

Wat er gebeurt is volgens mij te vergelijken met een warmte-wisselaar en daar wordt dan gesproken over warmteoverdracht.

De bewegingsenergie v/d warme huidmoleculen (Ek), wordt bij het contact overgedragen op de koelere kontaktlaag (water of lucht hier).
Daarna vindt er warmte afvoer plaats door vooral convectie en wat geleiding. En intern door convectie (bloedsomloop) snel weer toegevoerd naar de buitenkant, waardoor dus algehele afkoeling plaats vindt.

De factoren die daar een rol bij spelen zijn oa: viscositeit, dichtheid, soortelijke warmte, uitzettingscoŽff., oppervlakte en oppervlaktegesteldheid, warmtegeleiding en nog wel een paar, zoals volume. Dikke mensen overleven kou beter dan magere mensen.( derde macht tegen tweede macht)

Vond verder 2 getallen voorbeelden voor een richtwaarde α.(warmteverliesfactor)

warmte overdracht van warm metaal naar lucht: α=2,3 + 11,6√v.
warmte overdracht van warm metaal naar water:α=350 + 2100√v.
eenheid J/m2.s.K en v=stroomsnelheid koelstof m/s).

Metaal is helaas geen lichaamshuid, maar vond die verschillen wel indrukwekkend, zelfs als zou v=0 m/s zijn.



Overigens is de eenheid van geleiding: J/m.s.K

#15

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 31 mei 2009 - 22:16

Mooie praktijkgetallen! Factor honderd klinkt "goed".





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures