蝌蚪五线谱|同样是27℃,空调的制冷和制热模式下,你的感觉为啥不同?

【蝌蚪五线谱|同样是27℃,空调的制冷和制热模式下,你的感觉为啥不同?】中学物理知识复习一下!
一到夏天 , 空调就成了保命的玩意儿;相应的讨论 , 也层出不穷 。
蝌蚪五线谱|同样是27℃,空调的制冷和制热模式下,你的感觉为啥不同?
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“空调之父”——威利斯开利(图片www.lssdjt.com)
空调应该怎么清洗啊 , 如何设置才能省点电呢 , 长时间吹空调会不会引起感冒甚至空调病呀 。 这些问题 , 有的先前聊起过 , 感兴趣的朋友可以翻看一下历史文章
今天咱们来聊一个新鲜的:同样的温度 , 比如27℃ , 空调的制冷模式与制热模式下 , 为什么我们感觉不同?
蝌蚪五线谱|同样是27℃,空调的制冷和制热模式下,你的感觉为啥不同?
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空调遥控器上的设置选项不少 , 有时候不小心按错 , 选成制热模式 , 结果越开空调越热 。 如果改成制冷模式 , 甚至不需要调节温度 , 凉爽的感觉就遍体而生了 。 这是为什么呢?
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首先 , 让我们来回忆一下中学物理知识 。
把一杯冷水倒入一杯热水里 , 我们将得到一大杯既不太热、也不太冷的水 。 换句话说 , 热量总是从温度较高的地方转移到温度较低的地方 , 直至达到平衡 。
对于空调 , 如果我们选择27℃的制热模式 , 它会吹出温度大于27℃的风 , 随后利用传感器检测室内的温度 , 在达到27℃时停止工作;反过来 , 选择27℃的制冷模式 , 空调就必须吹出温度小于27℃的风 。 只有这样 , 室温的平衡点才能在27℃附近 。
那应该是多少摄氏度 , 26℃?
26℃是起步价 , 起码得十几摄氏度!吹出来的风越冷 , 室温下降得越快 , 消费者越可能满意;否则的话 , 您可能会打客服电话投诉……
下一个问题是 , 空调在制冷模式会吹出冷风 , 可室温不会一下子达到设置温度呀 , 为什么我们会觉得凉爽呢?
因为人体和空调有些相似之处 。 下丘脑是我们的体温调节中枢 , 相当于空调里的电子芯片 , 里面记录着一个设置好了的温度 , 即37℃ , 行话叫调定点;在我们的皮肤里 , 藏着各种各样的感受器 , 跟空调检测室温用的温度传感器差不多 , 只是更复杂 。
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下丘脑 , 图片来源:cancer.gov
人体的温度感受器大致可以分为三类 , 有的负责冷觉、有的负责热觉 , 还有的负责温觉 。 这些感受器在全身各处都有 , 而且分布不均匀——脚上的冷觉感受器特别多 , 所以冬天容易较冷 。
具体到每一种感受器 , 又都有一个小小的核心原件 , 称之为瞬态感受器离子通道(TPR) 。
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TPR的类型 , 图片来源:tandfonline
TPR有十几种 , 每一种都只对特定的温度敏感 。 举个例子来说 , TRPM8是主要的冷觉感受器核心 , 它的阈值在26℃ 。 外周温度30℃ , 它不管;外周温度27℃ , 它不在乎;空调口吹出来的十几摄氏度的冷风撞到它 , 它才会被激活 , 产生神经冲动、向下丘脑传递 。
“哥们 , 我检测到一个小于26℃的温度 。 ”
下丘脑拿到检测报告一看 , “哟 , 这比我设定的温度低啊” , 于是得出结论——外界是凉爽的 。
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最后 , 咱们再来八卦几句TRPM8 。
横向来说 , TRPM8不是人类独有的 。 研究显示 , 如果敲掉老鼠的TRPM8 , 它们就不会感到寒冷 。 单就人类来说 , TRPM8不仅负责冷觉 , 而且跟痛觉有说不清道不明的关系 。 简单来说 , 过低的温度会让我们觉得冷;反过来 , 冷敷可以减少疼痛 。 最有意思的是 , TRPM8会脱敏和适应 。
接一盆自来水、把手放进去 , 一开始会感到凉爽 , 过一会儿就没什么特别的感觉了 , 对不对?这是因为TRPM8兴奋过后便会进入倦怠状态 , 对同样的温度不再那么敏感;下丘脑拿不到检测报告 , 就不好做出判断了 。 这就是脱敏 。
适应要复杂一些 。 正如前面所说 , 每一种温度感受器都对特定的温度敏感 。 近年来的研究发现 , 如果长期在低温环境中生活 , 人体为了适应外在环境 , 会产生一系列的变化 , 收缩血管、减少出汗、增加肌肉产热等等;与此同时 , 温度感受器的阈值会发生变化 , 对低温不再那么敏感 。
从这个角度说 , 夏天不宜把空调温度设定太低——那会影响人体的适应能力 。 一直呆在屋子里还好 , 如果出门的话 , 可能会觉得更加难忍 。
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参考文献:
[1]BAUTISTADM,SIEMENSJ,GLAZERJM等.ThementholreceptorTRPM8istheprincipaldetectorofenvironmentalcold[J].Nature,2007,448(7150):204–208.DOI:10.1038/nature05910.


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