Почему когда холодно, мы надеваем тёплые рубашки?

Постоянные читатели блога (как же приятно начинать с этих слов!) знают, что иногда я публикую переводы небольших статей, содержание которых нашёл интересным. На этой неделе интересной для меня стала заметка о "теплоте" и комфорте ткани, написанная Крисом Чатбарном из английской компании Acorn Fabrics.

В принципе, ничего революционного здесь нет, и скорее всего, укладывается в школьный курс физики. Но тем не менее – для меня это было в новинку. Всё-таки физику я изучал уже очень давно. :-)

Перевод и публикация выполнены с согласия автора; оригинал на английском языке можно прочитать здесь.

Почему когда холодно, мы надеваем тёплые рубашки?

В тёплую погоду мы надеваем лёгкие рубашки (например, сшитые из зефира), даже не задумываясь об этом. В то же время, осенью мы чаще выбираем рубашки из тяжёлой ткани (скажем, из ворсистого хлопка), что также само собой разумеется – ведь “лёгкая” ткань позволяет нам чувствовать себя прохладней, а “тяжёлая” теплей. Но почем так происходит? Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть основные характеристики рубашечной ткани.

Вот пять главных показателей текстиля: прочность, комфорт, эстетическая привлекательность, лёгкость ухода и защита. Очевидно, что важность каждого из них в основном зависит от того, как ткань будет использоваться. Для рубашек важнее всего первые четыре показателя; самый важный из четырёх – комфорт.

Рубашка должна хорошо выглядеть; ткань, из которой она сшита, должна быть приятной на ощупь; и ткань, и рубашка должны дарить приятные ощущения – то есть быть эстетически привлекательными. Кроме того, рубашка должна сохранять свои свойства при внешних воздействиях – например, после тяжёлого дня или множества стирок. Иными словами, она должна оставаться прочной и достаточно лёгкой в уходе. Но важнее всего, чтобы рубашка обладала способностью оберегать своего владельца от дискомфорта, сохраняя его естественное состояние – то есть быть комфортной.

Мы считаем одежду комфортной, если не ощущаем её присутствия – как физиологически, так и психологически. Об одежде вспоминают лишь в тот момент, когда испытывают дискомфорт (духоту, озноб, и т.п.) Вряд ли кто-то скажет, что рубашка “комфортна” (если только об этом не спросили специально) – обычно люди находятся в состоянии комфорта, когда им не хочется снять одежду или надеть её.

Направление передачи тепла зависит от температуры тела и окружающей среды. А именно, тепло всегда передаётся от большего уровня к меньшему. Наши тела должны поддерживать постоянную температуру в 37 градусов; поэтому в холодную погоду тепло уходит от нас, и мы чувствуем холод. Скорость потери тепла зависит от того, насколько этому процессу препятствует одежда, изолирующая наши тела от окружающей среды. Ткань, по сравнению с другими типами материалов (скажем, металлом), является превосходным изолятором.

Ошибкой было бы считать, что тяжёлые ткани теплее лёгких – все ткани изолируют одинаково хорошо. Вот почему мы чувствуем себя комфортней в жаркую погоду, будучи одетыми, нежели чем совсем без одежды. Но как тогда объяснить, что в холодную погоду тепло лучше сохраняет шерстяная ткань, а не прозрачная вуаль? Ответ в одном слове – “воздух”. “Теплота” ткани прямо зависит от того, какое количество воздуха способно удерживаться в структуре её волокон, нитей и переплетения нитей между собой.

Воздух обладает большим сопротивлением к потере тепла, чем любые волокна. Если быть точным, он в восемь раз эффективней лучшего из доступных изоляторов. Все ткани состоят из двух элементов: волокон и воздуха; оба элемента обладают низкой тепловой проводимостью. Нити и волокна разделяют общий объём воздуха на ячейки. Когда эти ячейки небольшие по размеру, движение воздуха становится затруднено, и проводимость уменьшается. Ткань потому является хорошим изолятором, что обладает большой поверхностью, к которой воздух может “прикрепиться”, образуя воздушные слои на волокнах и самой ткани. Когда ткань соприкасается с телом, слой воздуха образуется также на поверхности кожи. Наконец, текстиль это плохой излучатель – он не поглощает или излучает тепло.

Суммируя сказанное выше, рубашки из ворсистого хлопка со своими толстыми нитями содержат больше воздуха, застрявшего между волокнами, нитями и пересечениями нитей между собой, чем рубашки из ткани зефир, с её тонкими, гладкими нитями. Это препятствует потере тепла через теплопроводность, конвекцию и излучение, помогая нашему телу поддерживать естественную температуру в холодной окружающей среде, а нам чувствовать себя тепло – то есть комфортно.

(c) Chris Chatburn / Acorn Fabrics Limited, 2012