Какая вода лучше утоляет жажду

Вспоминая детство, в памяти зачастую возникает картина теплых солнечных дней в середине лета. В этом счастливом прошлом заботливая бабушка предлагает выпить чашку черного чая потому, что, по её утверждению, горячий чай – это лучшее средство чтобы охладиться в жару. Такое странное предложение всегда удивляло ребенка, привыкшего в жаркие дни наслаждаться чем-нибудь холодным, например, мороженным или хотя бы холодной водой. Может у вас возникал вопрос: «кто придумал пить горячий чай в жаркие дни?»

Мнение о том, что горячий чай помогает в жару, появилось еще сотни лет назад. И в последнее время начали появляться доказательства того, что употребление горячих напитков действительно может помочь охладиться в жару. Чай является одним из самых популярных напитков в Индии, и самый большой спрос на него приходится именно на тропические или пустынные регионы.

В 2012 году исследователь Олли Джей опубликовал первые данные своих тестов.

Он хотел узнать, что больше влияет на охлаждение организма — холодные или горячие напитки? В первом исследовании добровольцам предлагали по очереди пить воду температурой 1.5 °С, 10 °С, 37 °С и 50 °С, в течение 75 минут. При этом, комнатная температура была около 24 °С, а влажность воздуха составляла 23%.

Изменения температуры тела происходили быстрее, когда добровольцы потребляли пятидесятиградусную воду. Однако, когда исследователи рассматривали более важный показатель, а именно влияние температуры напитка на аккумулирование тепла в организме, результаты были другими. После потребления тёплого напитка, количество накопленного организмом тепла было ниже, чем после выпитого стакана холодной воды.

Влияние потоотделения

Почему получились именно такие результаты, можно объяснить особенностью выделительной системы организма человека. Потоотделение, а точнее испарение пота, является ключевым процессом для регуляции температуры тела и поддержания теплового баланса.

После употребления тёплого напитка, с помощью испарения пота, температура тела снижается быстрее, чем накапливается тепло. Потовые железы работают эффективнее, когда вы выпили воду температурой от 50 °С, чем, когда потребили воду температурой 1.5 °С. Что происходит с телом? Организм выделяет больше пота. Этот пот, испаряясь с поверхности кожи, увеличивает потери тепла и сокращает общий аккумулированный объём тепла в теле.

Почему же мы всё-таки должны пить холодную воду?

Важно отметить, что это исследование проводилось в комфортных для организма условиях температуры и влажности. Добровольцы не находились в суровом, жарком климате, и их потоотделение работало обычно. Они не были ограничены в потреблении жидкости. А в экстремально-жаркой среде организм для защиты от перегрева выделяет значительно больше пота. Водный запас организма, при этом, быстро истощается. В пустыне, при ограничении на потребление воды, в жару, чтобы сократить потовыделение и избежать обезвоживания, стоит пить прохладную воду.

Какую воду пить во время тренировок?

В очередном исследование, Джей сравнил влияние воды со льдом и воды температурой 37 °С на тренирующихся спортсменов. Они пили воду обоих видов в течении всей тренировки. Как и в предыдущем исследование, более холодная вода приводила к сокращению потоотделения.

Какое влияние оказывает холодная вода во время тренировки? Организм перегревается и теряет выносливость, а в следствии этого, можно получить и тепловой удар. Поэтому, во время тренировок рекомендуется пить теплую воду, или воду комнатной температуры. Употреблять прохладительные напитки и мороженное стоит, как минимум, за час до занятий.

Подведем итог. Чашка горячего чая — лучший способ охладить тело в жаркую погоду. А стакан прохладный воды отлично восполнит уровень жидкости в вашем организме и поможет избежать обезвоживания. И самое главное: стоит прислушиваться к советам бабушки и старшего поколения.

Рекомендуем почитать:

Как избавиться от странного вкуса водопроводной воды?

Как вода влияет на организм человека?

Польза и вред кипяченой воды

Научная деятельность: эксперименты с горячей и холодной водой


  • Две одинаковые маленькие баночки с широким горлышком (баночки из-под детского питания идеальны)
  • Горячая вода
  • Холодная вода
  • Пищевой краситель
  • каталожные карточки или квадратики из вощеной бумаги
  • Ножницы
  • Большая неглубокая форма для выпечки (если вы не есть один, делайте это в раковине — это может быть грязно)

 

Наполните одну из банок очень горячая водопроводная вода.

Добавьте каплю красного пищевого красителя. Что происходит с падением? Понаблюдайте минуту, затем поместите красную банку в форму для запекания.

Наполните другую банку холодной водой. Добавить каплю синего пищевого красителя. Что происходит с этой каплей?

Советы домашним ученым
Этот эксперимент может быть сложным и грязным. Вы можете хотеть практиковать Шаг 6. Попросите взрослого помочь.
Обрезать 2 дюйма от одной короткой стороны каталожной карточки. Вы должны получить квадрат со стороной около 3 см.

 

Медленно добавляйте воду в синей банке, пока вы не увидите выпуклость воды над краем банки.

  Эта часть очень сложная. Ты возможно, вы захотите попрактиковаться несколько раз над раковиной с банкой простой воды. Возьмите синюю банку и переверните ее вверх дном. Вам не нужно положите руку на карту. Вода удержит карту на месте. (Только перевернуть банку. Не стесняйтесь. Если банка наклонена, но не перевернута полностью, вода хлынет и создаст беспорядок.)

 

 

 

 

Осторожно положите квадратную карту на верхнюю часть синяя баночка. Аккуратно коснитесь карты пальцем. (Не тыкайте. Вы хотите карта должна быть плоской и образовывать печать с водой и банкой.)

 

 

Поставьте перевернутую синюю банку прямо над красной банкой.

Попросите кого-нибудь подержать обе банки пока вы очень медленно и осторожно вытаскиваете карту.

Что происходит? Какой цвет вода в верхней банке? Какого цвета вода в нижней банке?

Опорожните обе банки. Промойте их. Повторите шаги с 1 по 6, но поставьте банку с синей холодной водой. в форму для запекания и положите карту поверх банки с красной горячая вода. Переверните красную банку вверх дном и положите ее поверх синей банки.
  Медленно вытащите каталожную карточку. Что бывает? Какого цвета вода в верхней банке? Какого цвета вода в нижней банке?  

Что делать, если у меня нет баночек с детским питанием?
Если у вас нет баночек с детским питанием и вы не есть ребенок, который будет опорожнять для вас несколько баночек, мы предлагаем вам купить баночка протертых персиков или яблочного пюре для детского питания. Вы можете опорожнить банки поверх ванильного мороженого для вкусного десерта или смешайте их в блендере с молоко и лед, чтобы сделать коктейль. Если вы не хотите покупать детское питание, мы также провели этот эксперимент с двумя одинаковыми маленькими прозрачными питьевыми очки.

Вам просто нужно убедиться, что горлышки очков совпадают. отлично, без течи.

Почему разве вода так быстро перемешивается, когда стакан с горячей водой стоит на дне?
Если вы уже сделали Соляной вулкан или Glitter Globe , вы, наверное, знаете что одни жидкости плавают поверх других жидкостей. Масло плавает на воде. Алкоголь плавает на масле. Это потому, что эти жидкости имеют разную плотность. В любое время вы смешиваете две жидкости, которые не смешиваются, жидкость менее плотная будет плавать поверх более плотной жидкости. Капля масла весит меньше, чем капли воды одинакового размера. Нефть менее плотная, чем вода, поэтому поднимается наверх.

Когда ты нагревая воду, молекулы воды начинают двигаться все быстрее и быстрее. Они отскакивают друг от друга и отдаляются друг от друга. Потому что есть еще пространство между молекулами, объем горячей воды имеет меньше молекул в это и весит немного меньше, чем тот же объем холодной воды. Так горячо вода менее плотная, чем холодная. Когда вы соединяете два вместе с горячая вода внизу, горячая вода поднимается вверх, смешиваясь с холодная вода по пути и создание пурпурной воды.

Почему вода не смешивается, когда горячая вода находится сверху?


Когда холодная вода находится на дне, горячая вода не должна подниматься — она уже на высоте. Холодная голубая вода остается на дне, а горячая красная вода остается сверху.

Как мне дальше экспериментировать?
Как вы думаете, что произойдет, если вы проведете этот эксперимент с банкой сверху соленая вода, а снизу банка с водой без соли? Попробуй и посмотреть. Используйте пищевой краситель, чтобы окрасить соленую воду в другой цвет. обычная вода, чтобы вы могли видеть, что происходит.




Это и десятки других интересных занятий включены в книгах Science Explorer Исследователя, доступных для покупки из нашего онлайн магазин.

Издательство Owl Books,
Henry Holt & Company, Нью-Йорк,
1996 и 1997

ISBN 0-B050-4536 и ISBN 0-8050-4537-6,
12,95 долл. США каждый


© 1998 Эксплораториум

Правда ли, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная, или что холодная вода закипает быстрее, чем горячая?

  • Поделиться на Facebook

  • Поделиться в Twitter

  • Share на Reddit

  • Share на LinkedIn

  • Share

  • 99005
    • . морозный воздух. Предоставлено: Исмаил Каплан Getty Images

    Этот, казалось бы, простой вопрос продолжает вызывать серьезные споры. Такамаса Такахаши, физик из колледжа Св. Норберта в Де Пере, штат Висконсин, пытается дать окончательный ответ:

    «Холодная вода не закипает быстрее, чем горячая. Скорость нагрева жидкости зависит от величины разности температур между жидкостью и окружающей ее средой (например, пламенем на плите). В результате, холодная вода будет поглощать тепло быстрее, пока она еще холодная; как только она достигает температуры горячей воды, скорость нагревания замедляется, и отсюда доведение ее до кипения занимает столько же времени, сколько и горячей воды до кипения. Начнем с того, что холодной воде требуется некоторое время, чтобы достичь температуры горячей воды, поэтому очевидно, что холодная вода кипит дольше, чем горячая вода. Здесь может иметь место некоторый психологический эффект: холодная вода начинает кипеть раньше, чем можно было бы ожидать, из-за вышеупомянутая большая скорость поглощения тепла, когда вода холоднее. 0006

    «На первую часть вопроса — «Замерзает ли горячая вода быстрее, чем холодная?» — ответ: «Обычно нет, но возможно при определенных условиях». Для испарения одного грамма воды требуется 540 калорий, тогда как для нагрева одного грамма жидкой воды от 0 градусов Цельсия до 100 градусов С требуется 100 калорий. Когда вода горячее 80 градусов С, скорость охлаждения за счет быстрого испарения очень высокая, потому что каждый испаряющийся грамм забирает из оставшейся воды не менее 540 калорий.Это очень большое количество тепла по сравнению с одной калорией на градус Цельсия, получаемой из каждого грамма воды, которая охлаждается за счет обычной теплопроводности.

    «Все зависит от того, насколько быстро происходит охлаждение, и получается, что горячая вода не замерзнет раньше холодной, а замерзнет раньше теплой. Вода при 100 градусах, например, замерзнет раньше, чем вода теплее 60 градусов C, но не раньше, чем температура воды ниже 60° C. Это явление особенно очевидно, когда площадь поверхности, которая охлаждается за счет быстрого испарения, велика по сравнению с количеством задействованной воды, например, когда вы моете машину горячей водой в холодный зимний день. [Для справки см. Концептуальную физику Пола Г. Хьюитта (HarperCollins, 19).93).]

    «Еще одна ситуация, при которой горячая вода может замерзнуть быстрее, это когда в морозильную камеру помещают кастрюлю с холодной водой и кастрюлю с горячей водой одинаковой массы. Возникает упомянутый выше эффект испарения, а также тепловой контакт с морозильной полкой будет охлаждать нижнюю часть водоема.Если вода достаточно холодная, около четырех градусов С (температура, при которой вода имеет наибольшую плотность), то почти замерзшая вода на дне поднимется до конвекционные потоки будут продолжаться до тех пор, пока температура всей массы воды не достигнет 0 градусов по Цельсию, после чего вся вода окончательно замерзнет. Если вода изначально горячая, охлажденная вода внизу имеет большую плотность, чем горячая вода вверху, поэтому конвекции не будет и нижняя часть начнет замерзать, а верхняя еще теплая.Этот эффект, в сочетании с эффектом испарения, в некоторых случаях может привести к тому, что горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная. В этом случае, конечно, морозильная камера усерднее работали в течение данного количество времени, извлекая больше тепла из горячей воды».

    Роберт Эрлих из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе, штат Вирджиния, добавляет к некоторым выводам, сделанным Такахаши:

    «Есть два способа, которыми горячая вода может замерзнуть быстрее, чем холодная. Один из способов [описан в Книга Джерла Уокера «Летающий цирк физики» (Wiley, 1975)] основывается на том факте, что горячая вода испаряется быстрее, поэтому, если вы начнете с равных масс горячей и холодной воды, скоро будет меньше горячей воды для замерзания, и, следовательно, она догонит холодную воду и замерзнет первой, потому что чем меньше масса, тем короче время замерзания. горячая вода растапливает лед под дном посуды, что приводит к лучшему тепловому контакту при повторном замерзании». �

    Все еще сомневаетесь? Фред У. Декер, метеоролог из Орегонского государственного университета в Корваллисе, предлагает читателям самим решить этот вопрос:

    «Вы можете легко поставить эксперимент, чтобы узнать, что замерзает раньше: вода, изначально горячая, или вода, изначально холодной. Используйте данную настройку на электрической плите и замерьте время между запуском и кипячением для данной кастрюли, содержащей, скажем, один литр воды; сначала начните с воды настолько холодной, насколько позволяет кран, а затем повторите это с самая горячая вода из этого крана. Готов поспорить, что кварта воды, изначально горячей, закипит за гораздо меньшее время, чем кварта воды, изначально холодной.0006

    «Эксперимент с замораживанием выполнить сложнее, потому что в идеале для него требуется проходная холодильная камера с температурой ниже точки замерзания. Возьмите в камеру две бутылки молока объемом в кварту, наполненные водой, одну из горячего крана. а другой — из холодного крана снаружи камеры. Рассчитывайте их до замерзания, и я снова готов поспорить, что изначально более холодная вода замерзнет раньше, чем изначально горячая вода».

    [Мы хотели бы добавить, что, если вы не хотите страдать в морозильной камере, вы можете провести достаточно хорошую версию вышеописанного эксперимента в морозильной камере вашего холодильника; только не проверяйте воду слишком часто — в этом случае она никогда не замерзнет — или слишком редко, и в этом случае вы можете пропустить момент, когда одна емкость замерзнет, ​​а другая — нет.