大熱天時去行山, 慎防中暑

有位已退休享清福的老友, 與一班志同道合者, 每星期行山遠足兩至三次, 一則可保持身體健康, 更重要的, 是保持活躍的社交活動。不過, 在現時這般酷熱及潮濕的天氣下去行山, 特別是已過 「耳順之年」的人士, 中暑的風險相當高。

長時間暴露在高溫的環境下, 身體會從空氣中吸收熱量, 令體溫升高, 但人體的自我保護機能, 會盡量保持體溫在37度左右, 若升得過高, 身體就會開始出汗來排走過多的熱量。但如在山間 樹林等潮濕的環境中, 排出到皮膚表面的汗水難以揮發, 減低散熱的作用, 人的體溫可能會繼續 升高, 如果持續升到39.5度以上, 身體的自我保護機能可能會出現不能正常運作, 甚至可能停止 出汗散熱, 出現中暑的徵狀, 如抽筋、休克等, 甚至有生命危險。

與其知道如何在野外環境下為中暑者急救, 不如好好地預防不要讓其發生。方法其實很簡單: 選擇路線要量力而為, 要挑戰山高路遠, 還是留待秋冬較涼的時份為較佳。裝備上最好是戴闊 邊帽、穿著用天然纖維造成、吸汗透氣的衣服, 顏色最好是淺色的, 能較有效地反射陽光, 減少 吸熱。上路前應準備足夠亁淨的食水, 沿途上要保持定時補充水份, 但不宜在短時間內大量飲 水, 以免出現「水中毒」。不防考慮帶一些所謂「運動飲料」, 能有助補充因出汗而失去的電 解質。

沿途上有可能會見到山水溪澗, 水會很清涼, 但未經消毒, 建議絕不要貪一時之快而飲之, 以免 引起腸胃病, 但不防可用來洗洗手, 如可能的話, 浸浸腳則更佳。因為手和腳, 表皮面積與體積 的比例, 是全身體最大的, 即散熱效率最高, 卻不會吸熱。所以在天氣寒冷時, 容易出現手腳冰 冷, 如身體感到冷, 將手浸在熱水中, 只能令手暖和, 而不能吸熱溫暖身體。但在炎熱天氣下, 將 手和腳浸在水中, 會很有效的散走體內的熱量, 減低中暑的風險。而且, 水的散熱效能, 是空氣 的50倍, 遠比撥扇的效果好。

如此類推, 在萬一有同行者出現中暑, 第一時間當然要打999求救, 跟著是盡快、盡量為其散熱, 如在其身上澆水, 再用撥扇的動作加速水份蒸發來散熱, 效果會很好。

還是那一句: 行山為的是健康, 無謂攞命搏。

熱與冷(二)

前篇提到, 「熱」的溫度是沒有上限, 而「冷」卻不可能低過「絕對零度」。

這首先要知道, 物質有三態: 固態、液態、及氣態, 和當為物質加熱時, 其內裡有甚麼反應。

物質在固態時, 例如是一塊鐵、或一塊冰, 內裡的份子與份子之間、原子與原子之間的相互作 用引力, 把彼此牢牢的固定下來。但其實內裡絕不平靜, 每個原子仍然在極有限的活動範圍裡 活動著, 只是自身的能量不足, 未能擺脫彼此之間的相互作用引力的限制。

當對物質加熱時, 即為該物質提供更多的能量, 內裡的原子會吸收那些能量。可是原子並無任 何設備用來儲存那額外的能量, 而是直接消耗在更大幅度的活動上。隨著更多熱能, 受熱的物 質溫度升高, 原子所吸收的能量更多, 活動的幅度更大, 直至擺脫彼此之間的引力而作更自由和 更大範圍的活動, 固態物質開始慢慢變成液態, 那時的溫度, 就是該物質的「熔點」, 如果繼續 提供熱量, 溫度不會繼續升高, 而是有更多物質熔化成液態, 直至完全熔化為止。如果在那時將 物質中的熱能「抽」走, 原子的能量減少, 活動幅度降低, 再次被彼此之間的引力固定下來, 從 新回復固態。在日常生活中最容易見到的例子, 就是冰熔化成水、水結成冰了。

當物質完全熔化成液態時, 仍然繼續加熱, 原子得到更多的能量, 活動的能力和範圍更大, 甚至 可以完全脫離彼此之間的引力, 完全自由活動, 飛向空間, 變成氣態, 最好的例子就是水滾後化 成蒸氣。但當蒸氣被冷卻(熱能被抽走)後, 又會變回液態的水。

為物質提供熱能, 不但可以令其在「三態」中互換這些物理轉變, 更重要的是促使物質間的化 學作用。在日常生活中也可見到, 洗潔精在熱水中的洗碗效果比在冷水中好, 就是這個原因。

「熱」無上限, 而「冷」則有「絕對零度」這個極限。在理論上, 當冷到「絕對零度」時, 全宇 宙中的能量是等於零, 所有物質中的原子都完全靜止不動、也沒有任何化學反應。在實際上, 這是不可能達到的, 因為全宇宙中, 還有大量如太陽一樣的恒星在發熱發光, 讓能量從較熱的地 方「流」向較冷的地方。如果將這些熱能平均分佈到全宇宙, 溫度將會是比「絕對零度」約高 0.7度。

「熱」的相反不是「冷」, 因為沒有最熱, 只有更熱, 而冷則有更冷, 還有最冷。

「天下皆知美之為美, 斯惡已」???

熱與冷

還有兩個星期就是「夏至」, 在那天太陽將直照北回歸線。由現時到那天, 太陽照射北半球的 角度越來越大、時間越來越長, 陸地及海洋吸收來自太陽的熱能越來越多, 令天氣越來越熱, 相反地, 南半球吸收越來越少的熱能, 天氣越來越冷。

在物理學上, 「熱」是一種能量, 若要令一件物體更「熱」、或溫度更高, 需要為其提供更多 「熱」能。例如用電水煲來煲水, 是通過電水煲中的發熱線, 將電能轉化為熱能來將水加熱, 輸 入的電能越多, 轉化為熱能的也越多, 令電水煲中的水的溫度也越高, 直至「水滾」為止。 古 代的人, 及現代居住在山區的人, 在寒冷的冬天, 用生火燒柴所發出的熱力, 來溫暖房屋及取暖, 道理也是如此。

熱能最大的特性, 是不斷從溫度較高處流向溫度較低的地方, 直至兩處的溫度完全一樣為止。

若要令一件物體更「冷」, 卻沒有「冷」能這樣東西可以用, 要降低一件物體的溫度, 辦法是把 其中的熱能「抽」走或「帶」走。例如, 要為一杯熱的飲品降溫, 可以將整杯飲品「浸」在水 中, 讓水慢慢地將飲品中的熱能帶走, 飲品就沒有那麼熱了。又或當我們感到熱時, 都會拿起任 何可作扇用的物件來扇涼, 目的是利用流動的空氣, 來帶走身上的熱量, 令身體感到較為涼快。

記得以前有個某牌子電器的廣告, 聲稱其雪櫃及冷氣機的「製冷效果」超卓, 在物理學上是不 成立的, 因為雪櫃和冷氣機, 都只是將特定空間內的熱能「抽」走而已, 雪櫃是將內裡的熱能抽 出外面, 所以背後需要有個(即使是隱藏式的)散熱網, 而冷氣機就更明顯, 室內在噴冷氣, 而室外 卻在噴熱氣, 是來自室內的「熱」。

因為只要增加輸入熱量, 就可以令溫度升高, 所以在理論上, 熱的溫度是無限的。在2010年, 美 國的科學家利用衝擊金的離子, 產生了攝氏四萬億(4,000,000,000,000) 度的高溫(太陽表面溫 度是五千萬度), 雖然只是維持了百萬份之一秒, 卻已經是一個紀錄。相反地,「冷」是由「抽」 走「熱」量而得來, 所以「冷」極都有個限度, 就是所謂「絕對零度」, 即攝氏 -273度了。

從這點看來, 要加熱比降溫容易得多, 提供熱能, 溫度就會升高, 而且是即時的, 例如在冬天, 一 走到太陽光下, 馬上會覺得溫暖。而要將熱能「抽」走, 除了也要要提供能量外, 還需要通過一 個「熱交換」的媒體, 才能將熱能帶走, 更要考慮如何「處置」那些熱能, 除了沒有可能有即時 效果, 效率也遠比加熱為低。所以在餐廳中的飲品, 「凍飲」要加錢, 就是如此。