есть обратная величина термического сопротивления
. К = 1/ Rо, где Rо = R 1 + R 2 + R 3 + R 4. Где: R 1 – термическое сопротивление подкожно-жировой клетчатки:
R 1 = Б/Y, где, Y – коэффициент теплопроводности жира, величина известная и постоянная, а
(Б) – толщина жировой клетчатки.
R 2 – термическое сопротивление – самой кожи.
R 3 – термическое сопротивление тонкой масляной плёнки, покрывающей кожу.
R 4 – термическое сопротивление воздуха покрывающего кожу, если кожа укрыта одеждой. Следует отметить, что толщина масленой водоотталкивающей плёнки составляет всего несколько микрон, но значение её для теплоотдачи кожи весьма значительно. Дело в том, что конвективный теплообмен эффективнее процесса теплопроводности в тысячи раз, и его доля увеличивается при низкой температуре окружающей среды, а масляная плёнка именно снижает конвекцию, то есть молекулярный теплообмен кожи непосредственно контактирующей с воздухом, особенно если на теле нет одежды. Поэтому, если не будет на коже этой тончайшей масляной плёнки, то человек без одежды, на морозе, несмотря на толстый слой жира, моментально замёрзнет. Похожая ситуация возникнет, если вы, с мылом искупаете свою кошку и смоете с её кожи слой жира а затем отправите её погулять на мороз, то ваша кошка, несмотря на свою меховую шубку и подкожный слой жира моментально замёрзнет и погибнет от холода. Именно это физическое свойство не позволяет замёрзнуть нашим рекам до дна, несмотря на сильные морозы. Вода имеет критическую точку +3,7 о С, при этой температуре вода имеет максимальную плотность и поэтому скапливается у самого дна реки. Эта донная вода прогревает всю толщу воды снизу вверх за счёт конвекции, а мороз охлаждает воду реки сверху – вниз за счёт теплопроводности.
Но, конвективный теплообмен, действующий снизу, в тысячи раз эффективнее, чем теплопроводность, воздействующая на реку сверху. Именно поэтому мороз в – 40 градусов не способен «победить» тепловой поток, идущий от донной воды с температурой +3,7 градуса, которая прогревает слой воды до самого льда. Итак, для того, что бы, не мёрзнуть, на жгучем морозе, необходимо, что бы вашу кожу покрывала масляная, водоотталкивающая плёнка. Чукчи и эскимосы, обычно для этой цели смазывают свою кожу рыбьим жиром. Рыбаки и охотники также знакомы с данным эффектом. Когда им необходимо быстро согреться на морозе, без разведения костра, они закутываются поверх одежды в тонкую полиэтиленовую плёнку и моментально согреваются. Итак, первый и самый мощный термоизоляционный слой, снижающий коэффициент теплоотдачи кожи при конвективном теплообмене с окружающим воздухом, это масляная плёнка, покрывающая тончайшим слоем её наружную поверхность. Но это ещё не всё, полиэтиленовая плёнка согревает на морозе, но она не «дышит» и поэтому через несколько часов человек на морозе всё же замёрзнет от того что водяной пар пропитает его одежду и она пусть медленно, но начнёт леденеть. С кожей такого эффекта не произойдёт, так как кожа имеет микроскопические
