Физика в бане.
Данная работа служит дополнением к одному из занятий элективного курса «Физика вокруг нас».
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Презентация по физике Ученицы 10 б класса Борисовой Полины Тема «Физика в бане»
4. Банные процедуры стимулируют белковый обмен, что ведет к лучшей усваемости белков, жиров, углеводов, минеральных элементов. 5. Обмен веществ повышается примерно на 30 процентов. 6. В организме парящегося человека сгорает холестерин — виновник возникновения одного из самых грозных заболеваний века — атеросклероза. 7. Кроме того, баня “заряжает” нас энергией. Она улучшает нервно-психическое состояние, сон, аппетит, тренирует выносливость организма, приспосабливая его к экстремальным условиям, а также усиливает иммунитет.
Японская баня Финская баня Если сравнить бани разных стран, то можно увидеть много различий.
Римская баня Турецкая баня
Четыре золотых правила использования веника Не следует использовать для веничного массажа плохо запаренный веник. Во-первых, жесткими стеблями можно поранить кожу, которая после распаривания крайне чувствительна к грубым воздействиям. Во-вторых, если ветви распарены недостаточно, они плохо сгибаются, быстро ломаются, а листья облетают уже после первой процедуры. Веник должен быть всегда влажным, поэтому его нужно периодически смачивать в теплой воде. Движения банщика (а при самомассаже самого парящегося) должны быть мягкими, веником надо лишь слегка касаться тела. Если в парной очень жарко, махать веником надо осторожнее, иначе пар может сильно обжечь кожу.
Способ запаривания веника над каменкой Бывалые любители парной с вечера обдают веник сначала теплой, а затем горячей водой. Можно накануне бани опустить веник на всю ночь в ведро с холодной водой. Утром воду стряхивают, а веник укладывают в целлофановый пакет, а уже в отделении для мытья быстренько распаривают, доводя его до нужного состояния над раскаленной каменкой. Делают это так: веник опускают в таз с горячей водой, затем на 1-3 с кладут на камни печи, быстро вращая или потряхивая, чтобы не обгорели листья. Стекающая с веника вода, попадая на раскаленные камни, образует пар, который равномерно воздействует на него. Процедуру распаривания повторяют 2-3 раза, затратив на неё не более 1-2 мин. При данном способе запаривания следует тщательно проследить, чтобы на камнях не осталось ни одного листика. В противном случае вместо аромата парная наполнится угарным газом, который, проникая в организм, легко связывается с находящимся в крови человека гемоглобином. Последствия этого весьма неприятные — обморок или отравление.
Пихтовый веник хорошо применять в зимнюю пору. Пихта содержит в себе масло, полезное при многих заболеваниях. Настой из молоденьких игл и почек пихты издавна употребляется в Сибири при усталости, простудах, цинге, ломоте в костях. Банные процедуры с пихтовым веником особенно эффективны при заболеваниях простудного и воспалительного характера. Во время бани полезные пихтовое масло, Дубильные вещества и фитонциды проникают из веника в поры тела и способствуют излечиванию кожных и ревматических заболеваний. После парной из тела уходит усталость, кожа очищается от болезнетворных микробов, исчезают кожные высыпания.
Еловый веник во время массажа в парной из веника выделяется еловое масло — ароматное эфирное вещество, которое помогает при хроническом кашле, воспалениях, незаживающих ранах.
Можжевеловый веник — помогает уничтожению на коже болезнетворных микробов, поскольку хвоя этого растения оказывает мощное бактерицидное и дезинфицирующее действие. В состав всех частей растения входят эфирные масла, придающие этому растению неповторимый аромат, а также различные органические кислоты, смолы, витамины, дубильные вещества и горечи. Под действием паров полный набор целебных веществ, входящих в состав растения, через кожу и легкие воздействует на весь организм. Можжевеловый веник помогает при заболеваниях верхних дыхательных путей, туберкулезе, отеках, патологии почек, печени, желчных путей, различных высыпаниях на коже, в том числе чесотке.
От всех болезней лечит нас Отличная парная, свежий квас Коль в парной побыть ты рад, «С легким паром. » говорят.
Физика парной: что происходит с нами в бане
Существует три разновидности горячих водных процедур: финская сауна (температура 70-110 градусов Цельсия, влажность 10-15 процентов), турецкий хамам (температура не выше 50 градусов Цельсия, а влажность почти 100 процентов) и русская баня (60-70 градусов Цельсия при влажности 90 процентов).
Получается, приходя в баню, мы подвергаемся воздействию температур, которые теоретически должны заставить нашу кровь свернуться. Ее нормальная температура составляет от 32 до 38 градусов — более точное значение зависит от индивидуальных особенностей организма и места, где кровь находится. Например, в капиллярах на поверхности кожи она холоднее, а вот во внутренних органах горячее. В подмышечной впадине ее значение у здорового человека равно 36,6 градуса. При повышении температуры начинается процесс свертывания крови, необратимо меняется ее структура. Проще говоря, она варится, когда градусник показывает больше 42-43 градусов.
Так почему же мы с таким удовольствием принимаем горячие водные процедуры, если наша кровь портится при температуре гораздо ниже банной? Может, дело в особом строении бани, и жар там неведомым образом становится меньше? Но это не так, ведь если мы положим яйцо на банную полку и оставим его на десять минут, то получим состояние «вкрутую»! А если невнимательная девушка зайдет в парную с маской из сырого яйца на волосах, то будет долго потом вычесывать яичные волокна из локонов.
Чтобы разобраться в данном феномене, для начала сравним разные виды бань и отметим, что чем выше температура, тем ниже влажность. Последняя показывает количество молекул воды в воздухе, иными словами, его насыщенность водяным паром.
Нагревается в бане наш организм через кожу, с которой сталкиваются «горячие» молекулы. На самом деле температура — это аналог кинетической энергии; смысл, который мы вкладываем в понятия «горячий» или «холодный», подразумевает более или менее быстрое движение молекул.
Взаимосвязь температуры и кинетической энергии легко понять, если посмотреть на пар и лед. В первом случае видно активное движение (конечно, не отдельных молекул, а их совокупности), а во втором нам кажется, что замороженная вода неподвижна. На самом деле это не так, но наш глаз не улавливает столь малого движения.
Существует простая формула пересчета температуры в энергию.
Слева кинетическая энергия, которая и является мерой движения всех физических тел. k — постоянная Больцмана, а T — непосредственно температура в кельвинах. Чтобы перевести ее в градусы Цельсия, достаточно отнять 273. Из школьного курса мы помним еще одну формулу, по которой можно рассчитать кинетическую энергию.
Из этого можно вывести формулу для расчета скорости движения молекул воды в зависимости от температуры.
Масса молекулы воды приблизительно составляет 3×10⁻²⁶ килограмма. Этих данных хватит, чтобы рассчитать скорость движения молекул воды в каждом виде бани. Получим, что в турецком хамаме молекулы «бегают» со скоростью 667 метров в секунду, в русской бане 689 метров в секунду, а в финской сауне 717 метров в секунду. Кажется, что разница невелика, но клетки нашей кожи выдерживают весьма небольшой диапазон скоростей молекул, в частности воды. И если выйти за его пределы, кожа начинает повреждаться, ведь молекулы, из которых состоят приповерхностные клетки, перенимают часть энергии каждой молекулы воды, с которой «соприкасаются». Они тоже начинают двигаться быстрее и активнее — так мы и получаем ожоги.
Таким образом, большее количество молекул воды приводит к более быстрому нагреву организма. Конечно, воздух состоит не только из водяных паров, в нем еще присутствуют азот, кислород, углекислый газ, аргон, гелий, криптон. Но эти вещества являются летучими газами и практически не оседают на коже, поэтому не могут передать ей свою энергию. Теперь понятно, почему в жаркой финской сауне так сухо, а во влажной турецкой бане температура невысокая.
И все же мы бы не смогли переносить такой жар, если бы не умение организма поддерживать температурный режим. Пот на 98-99 процентов состоит из молекул воды, а один-два процента приходятся на органические и минеральные вещества. На поверхность тела он выделяется при помощи потовых желез. Молекулы воды двигаются, собираясь при этом в капли на коже. Это происходит благодаря связям между молекулами. Находясь в капле, они перемещаются хаотично — одни быстрее, другие медленнее, порой врезаясь друг в друга. И чем больше тепла, тем шустрее они носятся. Данную систему-каплю можно сравнить с мирно пасущимся табуном — пожилые лошади разве что время от времени делают шаг для поиска нового корма, более молодые общаются и слегка играют друг с другом, а вот резвые жеребята настолько переполнены энергией, что порой убегают далеко от табуна. Так и наиболее быстрые (горячие) молекулы «вырываются на свободу» из скопления себе подобных, тем самым уменьшая общую кинетическую энергию. А если вспомнить о приведенной выше формуле — логично, что падает температура капли.
При низкой влажности телу проще запускать описанный выше процесс, защищающий нас от перегрева. А во влажном воздухе пот не может испаряться достаточно быстро, этому препятствует сильный приток «горячих» молекул из насыщенного водой воздуха. С этим и связана наша переносимость жары — бывалые путешественники знают, что одну и ту же температуру проще переносить в пустыне (в тени, конечно), чем в тропическом лесу.