Как греть грелку
Наступает зима. Будет холодно. Иногда не только снаружи. Некоторые предпочитают спать с открытой форточкой, чтобы и под одеялом было тепло, и кислорода вокруг достаточно. У других плохо греют батареи. Третьи живут в Европе, где ночью принято отопление экономить. Четвертые подвержены простудам. У пятых пониженное давление и мерзнут ноги. В общем, вопрос нагрева пододеяльного пространства зимой актуализируется у очень многих.
Электрогрелки и электроодеяла этот вопрос, в общем, решают, но имеют свои особенности, которые мешают комфорту. Их мы сейчас рассматривать не будем.
Классические грелки — бутылки с горячей водой и резиновые изделия с ней же пользуются заслуженной веками популярностью, но остывают часто быстрее, чем этого хотелось бы. Бытуют три совета, которые отчасти помогают: посолить воду, взять емкость большего размера, заполнить чрезмерно горячей водой и завернуть в ткань (засунуть в теплый носок). Есть альтернатива, которую мы рассмотрим в конце.
Давайте сообразим, какие физические процессы происходят в грелке. Температура пододеяльного пространства пусть будет 20С. Запас тепла в грелке -
Q=mcΔT
где m — масса воды, с — удельная теплоемкость, ΔT — разница температур.
То есть, добавление соли действительно увеличивает плотность, а следовательно, и массу воды, и запас тепла, но незначительно. Бутылка вдвое большего объема действительно запасет вдвое больше тепла, плюс у нее будет несколько меньшая удельная поверхность(примерно на 26%), и, соответственно, меньшая скорость теплоотдачи, то есть остывать она будет еще медленнее. И да, запас тепла прямо пропорционален разности температур. То есть, если мы возьмем вдвое большую бутылку с соленой водой, на 10С более горячей, чем обычно, чтобы завернуть ее в носок, то получим выигрыш в длительности нагрева раза аж в три.
Учитываем, что вода в грелке перемешивается, то есть теплопередача интенсифицируется. Поэтому разнообразные компрессы и припарки делаются при помощи относительно твердых веществ — соль, песок, вареная картошка. Они довольно долго держат тепло в середине, и поэтому, если их размять, то они снова становятся несколько теплее.
Но этого все равно недостаточно для того, чтобы тепло было всю ночь, в особенности принимая во внимание, что наиболее зябко становится под утро.
А теперь принципиальный лайфхак.
У большинства веществ теплота (количество отдаваемого или забираемого тепла) фазового перехода (плавления, кипения) намного больше, чем теплоемкость. Для воды это соотношение не столь велико, вода — аномальное вещество. Но вода нам и не подходит, потому что плавление у нее происходит при температуре 0С, что совершенно не годится для того, чтобы согреться. Нам нужен материал, который плавится при температуре, пригодной для того, чтобы погреться безопасно. Например, парафин. Его удельная теплоемкость примерно вдвое меньше чем у воды, зато удельная теплоемкость плавления соответствует теплоте остывания аналогичного объема воды на 30С. То есть, если заполнить грелку парафином и прогреть ее до расплавления парафина, она будет греть как грелка с водой в несколько раз большего объема. При этом ее температура будет постоянной до тех пор, пока весь парафин не застынет. Если парафин достаточно твердый, то температура его плавления будет порядка 50-60С, что несколько больше, чем нам надо. Можно использовать теплую ткань, что еще больше увеличит время охлаждения грелки. Есть и еще один нюанс: природный воск состоит из смеси парафинов разной температуры плавления и застывает постепенно, по мере снижения температуры, поэтому кривая остывания у грелки с природным воском более гладкая. Только не покупайте на воск церковные свечи — они являются не товаром, а пожертвованием, поэтому цена такого воска в пересчете на килограмм никак не соотносится со стоимостью и выражается дикими цифрами. А греет он точно также.
Итог: идеально сделанная грелка состоит из большой резиновой грелки, заполненной натуральным воском, и сопровождающейся флисовым или фланелевым чехлом. Такая грелка, разогретая в кастрюле с вечера, а потом засунутая в чехол, остается теплой до самого утра.
Уютной вам зимы!
© Иоганн Сваммердам (Александр Лебедев)
Комментарии
Нет комментариев.