本帖最后由 刘萝卜锅 于 2019-12-23 10:06 编辑
我们先看看，热量传递的三种形式：传导、辐射、对流。
热的本质是分子无规则振动，也就是热运动。振得越快，就是越热，振得越慢，就是越冷。
热传导，是分子振动的直接传递。女儿坐在爸爸膝盖上，爸爸抖腿，女儿被迫跟着抖，这就是振动的直接传递。
热传导需要分子直接接触，一个一个往下传。
理解热辐射，稍微麻烦点。
分子中，原子核带正电，电子带负电。而运动的电荷呢，会产生磁场，运动的磁场又会产生电场，这样循环往复，以波的形式向外飞速辐射传递，这就是电磁波。
电磁波有各种频率，也就是各种节奏。
一个分子大妈跳广场舞做热运动，所产生的电磁波，就是热运动的节奏，被别的分子大妈Get到，就会被带节奏，一起来跳广场舞，这就是热的辐射传递。爸爸和女儿坐在板凳上，爸爸抖腿，振动通过板凳传递给女儿，女儿也跟着振动起来。
这是通过电磁波传热，分子间不用直接接触。
热辐射传播速度是光速，但是，离热源越远，热辐射越稀薄。
热对流就是大杂烩。振动快慢不均，也就是冷热不均的分子们，一旦混在一起，总体讲是热的上升、冷的下降，各种流动混合。宏观效果，就是温度被平均。微观上看，这种热传递情况是，冷热分子之间，碰撞接触传导、辐射传导都在时刻发生。
现在回到前面的问题，爸爸口含输液管的热传递，是否可以达到目的：为女儿输液加温。
先提取关键因素：
简化后：
输液管被加热的，是口腔内的一小段——紫色那段。笔者测算了下，长度大概在70毫米左右。
儿童点滴，大概每分钟40-50滴，取中间值45滴。
一般来说，1毫升水是20滴至25滴，取中间值22.5滴，那么每滴大概是0.04毫升。
那么每分钟输液量：
45滴×0.04毫升/滴=1.8毫升=1800毫米^3
点滴管的内径一般在2.1—3.2毫米之间，中间值是2.65。
考虑到有输液调速器，只要内径在正常范围内，输液速度就可以任意调节。所以，医院没必要准备规格那么全的输液管，又考虑到是为儿童输液，所以偏小一点，取2.5毫米。
那么加热段药液体积：
3.14×（2.5毫米/2）^2×70毫米=343.4毫米^3
所以药液在加热段停留的时间大概是：
343.4毫米^3÷1800毫米^3/分钟=0.19分钟
60秒/分钟×0.19分钟=11.4秒
我们知道，温差越大，热传递越快。
假设医院的环境温度是18℃，也就是刚刚达到供暖最低标准。人口腔的正常温度大概在36.3℃～37.2℃，我们取37℃。
那么环境温度、口腔温度的温差是：19℃。
这个温差不大，所以加热效率较低，再考虑到药液只能加热短短11.4秒，又考虑到水的比热容比较高，升温比较慢，所以，嘴加温的输出温度，不会比输入温度提高很多。
最简单的实验：把18℃的水倒在手心里，或者含一口水在嘴里，数12秒后，你还是能轻松感知水比体温低。
何况，口含输液管加热，还隔着输液管壁呢，塑胶导热效率不高。
所以，这位爸爸的输出药液温度，乐观估计也就在30℃上下。
输出后，接下来的旅程，又是18℃的室温了。
最直观的，输入18℃，经过11.4秒钟加热到30℃，随后再次暴露在18℃的环境中——管壁导热性、药液比热和流速都一样，岂不是再过11.4秒，药液又会从30℃降低到18℃？
答案是不会的。因为加热和降温的条件不同：
1、温差不同。输入时，是18℃的药液进入37℃的环境，温差19℃。而输出时，是30℃的药液进入18℃的环境，温差12℃。两相对比，就温度变化快慢来讲，应该是升温略快，降温略慢。
2、环境不同。加热段，是口腔唾液充分、直接接触管壁，更利于热传导，热辐射也更集中；而输出段——浅蓝色那段，只是暴露在空气中，更多靠热辐射散热，热传导效率相对较低。
所以，相同的时间，也就是11.4秒，药液温度不会降回18℃。
那么，爸爸的温度，能传导到女儿血管中吗？
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发表于 2019-12-23 09:59:34
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