跳到主要內容

【通識】野營露宿的熱力學小科普



《敵情下睡眠技巧》文中的第五點睡墊的部分(全文翻譯請參考最下方),初版內容中,為著重於本段的重點睡墊,我僅取了“Right, smaller body is going to transfer the heat to that larger body” 這段直接進行翻譯做「熱量會從體積小的地方流向體積大的地方」,畢竟對於多數可能已經將高中物理忘光的朋友,知道「不用睡墊會失溫」這點更重要。

不過研究後我也發現這並非精準的說法,因為熱量的流動因素在於溫差,與物體體積大小無直接關連,這可能讓對物理有涉略的朋友以為我只是用Google直翻,建議改成「熱容積」。

如果參照影片原對白,我們大概可以列出幾個為什麼:

一、為什麼熱量會從量體較小的人體流向較大的地球?

二、為什麼即便在溫暖的環境中也一樣?

三、為什麼直接躺地上會失溫?

———

一、為什麼熱量會從量體較小的人體流向較大的地球?

「熱容積」的定義為一個物體上升一度所需、或下降一度所散失的熱量,地球與人體的質量差異巨大,因此地球的熱容積也大人體許多(一般物體間還涉及材質不同的「比熱」差異,但因為本文兩者質量過大,比熱可忽略)。

「熱傳導」的概念相信大家都很熟悉,就是熱量會從高溫處往低溫處傳遞,直到兩者溫度相同達到熱平衡。

因此這題你可以這樣想像,當均溫37度的人體躺在只有4度的地上,熱量會從人體往地面傳遞。


二、為什麼即便在溫暖的環境中也一樣?

因為地球的熱容積巨大,地面上升一度需要大量的熱量,因此即便是在白天如果沒有陽光特別照射,地面溫度也可能仍低於空氣的溫度,所以說即便北卡氣溫從華氏30度升至40度,地面的溫度可能仍低於氣溫許多,不過無論如何都不會高於人體均溫攝氏37度。


三、為什麼直接躺地上會失溫?

由於熱容積人體較小、地球較大,體溫下降失去的熱量遠不及傳給地面升溫需求熱量,讓兩者永遠無法達到熱平衡,人體熱量就會不斷地流逝。

寒夜之中環境缺乏熱對流、太陽輻射等外部熱量來源,讓人體無法補充熱量,最後才會導致失溫。


回到影片內所說“Smaller body is going to transfer the heat to that larger body”,這在地球與人體可忽略比熱的差距下是可以這樣解釋,其實是個通俗易懂但不太精確的說法。

你知道的1公升水的熱容量可能大於2公斤的鑄鐵鍋唷!

看到這,你頭暈了嗎?


其實我自己在這個點上研讀資料再潤飾也花了不少時間,不過我想如果你想要更深入「為什麼應該使用睡墊」背後原因,大概可以這樣理解 -

「由於地面的熱容量大,溫度不易隨短期氣溫變化而升高,其具有很強的吸熱性,直接睡在裸露地面時,人體的熱量會透過熱傳導流向地面使體溫降低。」

「特別是在低溫環境中,人體被冰冷的地面吸收過多熱量,但寒夜裡又無法從環境中獲得足夠的熱量進行補充,很容易出現失溫的危險。」

—原口稿直翻---

“We just look at the truth behind thermodynamics and how bodies transfer heat.”

「這裏,我們就來關注熱力學背後的真相以及物體間如何傳遞熱量」

“We know that the Earth is bigger than the average human being”

「我們都知道地球比人類平均質量來得大得多」

“Your mom may not have a problem sleeping right on the ground  because she's massive” 

「你老母也許因為很重,所以直接睡地上沒問題」

“But everyone else has a problem“

「但其他人這麼做可能問題就大了」

“Right, smaller body is going to transfer the heat to that larger body”

「是的,較小的量體會將熱量傳遞給較大的量體」

”It's that larger body is going to suck the heat from you which again in a warmer environment“

「所以即便在較溫暖的環境中,較大的量體(大於你)也能把熱量從你身上吸走」

”If you're in a tropical environment you're not going to need this“

「假如你在熱帶環境中也許你不需要這個(睡墊)」

”If you are in  a colder environment even out here in North Carolina this morning“

「但假如你在寒冷如北卡早晨的環境中」

”It's you know 40° now but it was 30 something degrees earlier“

「現在是華氏40度,早一點是30度(攝氏4.4度,早先是零下1.1度)」

”You will go hypothermic just from laying straight on the ground“

 「直接躺在地上將導致你體溫過低」


其他人都在看...

【民防】In Case of Emergency or War 烏克蘭民防手冊 - 應急準備篇

目前可知民主陣營有提供公民急難指引的各國中,烏克蘭是近10年中唯一有發生大規模戰鬥的國家,也因此讓Yeti對於他們民防手冊產生的十足的好奇。 究竟烏克蘭的民防手冊是否有值得讓台灣借鏡之處?接下來【Tac.Dog 戰術狗】部落格將與您一起透過逐步更新的方式,慢慢認識烏克蘭人對於戰爭的應急準備邏輯。 註:文內提及之財務、法務相關議題,均為烏克蘭當地狀況,僅供參考但不一定適用於台灣,如果你有相關需求,請在國內尋求相關資源、支持。 烏克蘭民防手冊《In Case of Emergency or War 》網路手冊共四個基本篇章,包含: 1. How to prepare for an emergency 應急準備 2. Communication and information retrieval 通訊與資訊檢視 3. Shelter 庇護所 4. In the combat area 熱區內 5. Preparation of civil defense in the siege 圍困情境的民防準備 6. Behaving in occupied territory 佔領區的行為 7. Evacuation and organization of shelters 疏散與庇護所的機構 8. Psychological support during the war 戰爭期間的心理支持 9. Needs of Priority: Guide for Volunteers 最重要的需求:志願者指南 10. What to do during a chemical weapon attack 化學武器攻擊與應變 原文網址: https://dovidka.info/en/handbook/ 本篇將自烏克蘭民防手冊的第一章 - 《How to prepare for an emergency 應急準備》開始整理,內容包含了: 一. How to prepare for an emergency 應急準備 二. What to do in case of flooding? 發生洪水的應對 三. How to prepare a water supply 如何準備水源 四. How to prepare a vehicle 如何準備車輛 五. What products to sto...

【戰術】海豹部隊的基礎步槍出槍法

  本篇引用Tactical Hyve的影片,由退役海豹教官Coch分解示範基本High and Low 出槍。 在影片開始,Coch以走路舉例:走很快很多時候並不意味你在快速運動,你只是把「行走的動作做得很順暢(Smooth)而已」;同理,如何讓出槍變的迅速,也在於你如何把出槍抵肩的動作做順。 當你發現目標並確認為威脅時,Coch建議的出槍流程我們可以整理翻譯為以下中文順序: 「瞄、貼、抵、保險、扣、射」 【瞄】: 頭部不動(或隨瞄具款式最小動作),將瞄具放到雙眼視線與目標的連線上。 【貼】: 用槍托貼臉頰(非傳統臉頰去貼槍托,這要注意),讓射擊與瞄準線趨近身體中軸;從這步驟已經開始形成初步瞄準圖像。 【抵】: 回拉槍身抵肩,此時瞄準圖像應該已確定;這邊請注意影片中抵肩位置,非傳統肩窩位置。 【保險】: Turn off保險(抱歉我忘了是開還關了,好難記) 【扣】: 食指放到板機上。這邊有個細節,細看會發現Coch在這步驟以壓掉板機第一段行程。 【射】: 射擊後Turn on保險 後三動Coch有個口訣為:Safety~Finger~Fire/Sight(Dry) 影片中有提到後三動會與抵肩幾乎在同時完成,這部分我是有些疑慮的,尤其在上篇中討論到的普訓狀況,請大家訓練時要謹慎斟酌;建議是一動一動作順後,再慢慢把速度加上去。 這邊另外分享一個小訣竅,在High Ready的動作時,槍口位置預先點在你的目標上,在推槍出去時能更快速的進行瞄準。影片最後也示範了Low Ready的情境,不過基本原理類似就不多介紹囉。

【戰術】跪姿精準射擊

為了在掩體間不斷移動、射擊,我們較常見到射手以高跪姿進行快反射擊,但假使接戰距離近200碼時,該怎麼調整姿態才能提升射擊時的穩定性呢? Tactical Cowboy的影片對這題提供了一些參考答案,由於影片多為示範,這邊簡單提示一些我在影片中看到的重點,建議大家可以自行看完這部10分鐘的影片唷。 地面接觸點: 跟一率朝前的高跪不同,低對跪時的觸地膝蓋朝向身體45度角、屁股坐在腳根上;有示範會用腳背貼地,但影片中建議採顛腳方式,可以幫助自己快速轉移;另外要注意屈膝腳掌不要離地,避免影響穩定性。 手肘接觸點: 低跪射手肘會以屈膝膝蓋作爲依託,許多示範會建議「膝蓋頂上臂」,但這邊沒有限制要如何擺:示範者身材比例屬上身短、下身長,所以膝蓋頂上臂是比較舒服方式,但假如你真的上身較長,那手肘插在大腿上未嘗不可。 總之別讓手肘頂在膝蓋上,兩個硬質面相碰會讓射擊十分不穩。 持槍法: 與立姿持槍時不同,手掌往逆時鐘方向轉動、握住彈井前方護木位置,會讓射擊姿態更舒服,這裡提到一個握槍小訣竅:就是無論手掌如何轉動,食指永遠朝向敵人方向。 此時上身與下身成45度角,正確握槍下彈匣會自然貼住你的弱手(Support Hand)下臂,提供額外穩定性,這姿態其實跟我們先前提過臥射是相同的,影片也有強調這點。

【通識】以色列繃帶的基本、頭頸與單手操作

壓力繃帶是 《IFAK DIY - 小資族哪樣醫材該先買?》 文中,我們提到在資源有限的狀況下必須準備的醫材第三位,當時曾提及以色列繃帶,但並未深入介紹。 顧名思義,以色列繃帶由以色列國防軍(IDF)的軍醫伯納德・巴納坦(Bernard Bar-Natan)發明,在結構上它有幾個特點: 1. 簡化操作:自帶滅菌敷料操作簡單,不像彈性繃帶需另外搭配敷料 2. 塑膠支架:無論傷肢是否彎曲都對於加壓止血提供更充足的壓力,並允許單手操作 3. 防掉落:每一小段都有防掉落的設計,操作時不慎脫手也不會像傳統繃帶一樣整捆打開 所有IFAK內容物中,除了止血帶與填充用的止血紗布外,我想以色列繃帶絕對是必備的醫材之一,目前國內也已經有製造類似產品的廠商。 以色列繃帶的基礎操作 示範操作前之前,ITS Tactial頻道先提到 - 以色列繃帶擁有兩層真空包裝,包含阻隔光線的外層與內部透明包裝做保護,但他會建議如果確定將此繃帶放入IFAK中,可以直接拆開灰色外層,並在透明包裝外緣撕出一個拆封口,以簡化急用時的操作。 操作上,以色列繃帶的操作確實比彈性繃帶簡單: 1. 拆開透明包裝後,先展開滅菌敷料 2. 將滅菌敷料敷在傷口上,並將繃帶繞過傷肢(若傷口需填塞止血,記得先完成) 3. 繃帶平整卡到塑膠支架中,然後往反方向用力拉緊 4. 反向蓋過塑膠支架開始纏繞傷肢 5. 纏至繃帶末端,將末段的塑膠夾具夾到繃帶上 以上,即完成以色列繃帶的基本操作。 頭部與頸部操作 流程與基本操作相同,唯頭部操作時在步驟3反拉回來第一圈時,需繞過塑膠支架單側再向下繞過下巴回到塑膠扣進行固定,以避免頭部橫向的繃帶因頭型向上鬆開(詳細請見影片操作。) 單手操作 止血帶相同的是,在熱區環境中有時傷員必須要有自行操作以色列繃帶的能力;單手操作有兩種方式,大家可以照個人狀況、實際使用品項判斷: 1. 在於纏繞時可先以大腿壓住繃帶頭段,將繃帶繞過傷肢後以步驟3回拉至足夠壓力後,鬆開繼續纏繞。 2. 將繃帶頭段的環套到傷口鄰近處,以斜角將敷料蓋住傷口後繼續操作。

【戰術】如何讓槍口快速繞過障礙物

Tactical Rifleman 本週上了這篇有關於掩體後射擊的Tips影片,其實總體來說Coach分享的,就是在「肩上收槍」這件事情。 Coach提到透過肩上收槍,你可以在不移動雙腳的狀況下,讓槍口繞過障礙物 對不同的目標進行射擊,例如常見的九洞板、車內或汽車掩體的ABC柱,以及他認為最實用的競技環境 - 因為不移動雙腳可以讓你省下重新適應角度、射擊姿態與穩定的數秒鐘。 影片中也提到,後退轉槍口與High Ready這兩種他認為是缺點的方式,但我認為這部分就是見仁見智了... 例如影片中以看起來是14.5~16吋的槍管可以進行操作,但要是如65K2的20吋管,動起來可能就不是這麼順暢囉,因此可以參考我們先前提過的 《全尺寸步槍的限制空間出槍練習》 BEST BARRICADE TECHNIQUE | Tactical RIfleman