一床厚被子,一床薄被子,同時蓋兩床時,哪床被子貼身蓋最保暖?

一床厚被子,一床薄被子,同時蓋兩床時,哪床被子貼身蓋最保暖?


謝邀,同時感謝各位的支持,啥都沒寫就能給這麼多贊。

首先,我先介紹一下傳熱的一些理論,免得後面的計算部分大家看不懂思路。

一般認為,傳熱有三種途徑:熱傳導、熱對流、熱輻射。導熱依靠分子熱運動來將蘊含的能量(宏觀表現為熱能)傳遞出去;而熱對流,則主要是通過流體經過固體表面,通過流動這種過程帶走熱,微觀上也存在著熱傳導(比如邊界層內),但是一個明顯的區別是,熱傳導的物質是沒有宏觀運動的,而熱對流中是存在著流體的運動,將熱量真正的「帶走」;而熱輻射主要靠各種頻率的電磁波將熱能散發出去。

對於本問題中的設定,可以認為被子表面的溫度和空氣溫度差不多,那麼發出的輻射能從黑體輻射定律出發可以認為是非常小的。(黑體輻射定律:黑體輻射力正比於溫度的四次方,這裡被子外表面的溫度和環境的溫差較小,此處的熱傳遞我認為可以忽略。)

接下來我講一下涉及的傳熱公式,分為熱傳導部分和熱對流兩部分

熱傳導公式,在這裡可以應用根據傅立葉定律,熱導率的定義式為

其中,x為熱流方向,q為熱流量,k為熱導率。

對於理想情況的大平板,熱傳導公式如下:

而對於理想情況的圓柱殼體,則是如下公式:

接下來是對流部分的公式 ,為了便於計算,直接根據牛頓冷卻定律得到所需的h(引自百度百科):

以上便是我們接下來所需的所有公式,下面開始計算。

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根據題主的問題,我虛擬了一個場景,參數如下:

a 題主躺下時,視為長1.5m(L=1.5) 半徑0.3m(r1=0.3)的恆溫圓柱體(請題主不要打我 我是想計算省事點。。。)

b 手裡只有一條厚棉被,厚度5cm(d1=0.05m),導熱係數經查詢定義為λ1=0.072w/K*m

c 還有一條羊毛毯子,厚度1cm(d2=0.01m),導熱係數經查詢定義為λ2=0.054w/K*m

d 兩條被子之間的縫隙以及人和被子之間的縫隙,被平均為d=1mm的氣隙,氣隙認為是靜止空氣,圖省事 氣隙導熱係數為λ=0.023w/K*m

e 空氣的自然對流換熱係數h=20w/(K*m^2)

/*補充一下自然對流和強制對流的區別:物體僅靠流體熱脹冷縮的密度差引起流動來進行熱對流就視為自然對流,外界提供推動力讓流體運動換熱則是強制對流,比如吃面的時候,吹氣算強制對流,坐那等算自然對流。我就不給題主上強制對流這麼慘的外界條件了*/

題主比較怕冷,捂得很嚴,所以頭腳假設兩端不傳熱

室內溫度0℃(T2),樓主體溫37℃(T1),同時,假設地面是恆溫0℃(T2),這個後面會用到

這樣經過簡化,樓主就變成了一側包著兩層被子的半個圓柱體,計算如下:

首先是棉被在裡面,毛毯在外面:

phi 1=2*pi *L*(T1-T2)/(1/lambda *In((r1+d)/r1)+1/lambda 1*In((r1+d+d1)/(r1+d))+1/lambda *In((r1+2r+d1)/(r1+d+d1))+1/lambda2 *In((r1+2d+d1+d2)/(r1+2d+d1))+1/(r1+2r+d1+d2)/h)

帶入參數,經計算為:56.9864瓦

然後是毛毯在里,棉被在外,類似上述公式(太麻煩了,就寫了 (ˉ﹃ˉ) ),經計算為:35.2413瓦

這裡可以得出結論,毛毯在裡面,棉被在外面,單純考量被子這一部分的散熱的話,相對散熱更少。

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輪子哥的答案中提到,可以一個當褥子另一個當被子來暖,那麼我們接下來試一試這種情況的散熱大概是什麼樣的。

我們再來虛擬一個場景:

還是認為題主為切一半的圓柱體,目前正在武漢某屌絲學校一個沒有空調的宿舍里過夜,屋子裡連床都沒有,只能躺在恆溫0℃的地面上( =______,= )。題主手裡還是只有上述參數的一條被子和一條毯子。

那麼我們可以發現,壓在身下的褥子是不與空氣接觸的,那麼它僅有熱傳導,而不具有熱對流;但是對於被子還是認為存在自然對流。

首先是把毯子當褥子,棉被當被子蓋:

phi =0.5*(T1-T2)*2*pi *L/(1/lambda *In((r1+d)/r1)+1/lambda 1*In((r1+d+d1)/(r1+d)+1/(r1+d+d1)/h)+2*r1*L/(d2/lambda 2)

計算結果為:251.824W

同樣的原理,棉被做褥子,毛毯做被子,計算結果為:175.590W

可以得出結論,基於以上參數,棉被做褥子,毛毯做被子,可以有效的抵擋低溫。

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通過對第一段公式及數據的觀察,我們可以發現,在熱量向外擴散的時候,溫差起著「推動力」的作用,而物體的導熱及對流性能可以折算成某種「阻力」的作用,並且,在圓柱殼體條件下,熱擴散的整個過程中,越早的給熱量傳遞以更大的阻力,越能夠提升保溫效果,因為這樣會使得保溫材料對外界的溫度差更小,更不容易散熱。

同時可以計算出視為平板時 ,棉被的熱阻是1.44而毛毯的熱阻是5.4,這種差距直接影響了後半部分計算出的散熱量,衣物的物性參數是我直接上網搜的,具體適用情況我沒有去深究,如有錯誤請批評指正。使用其他的物性參數,可以帶來完全不同的結果,並且由於上面所使用熱學公式具有大約10-20%的不確定度,真實生活中的情況也無法完全依靠上述參數來決定,但是基礎理論是可以參照的。

以上就是我的回答,希望能給樓主以幫助

/*囧rz ,答完才發現按題主的設定,兩條被子的導熱係數應該差不多才對,而不是我定義的這種不同的保暖性能,實在是算累了,哪天再改吧*/

附一張去年寒假,零下約45度左右我家門口清晨的照片:


南方人跟你講,拿薄的做床褥,躺上面蓋厚的最保暖。


不管理論上哪個保暖,實際上將是厚的貼身蓋暖和。因為有可能一覺醒來發現只有一個被子了。


貝爺告訴我們:

下面墊一層等於上面蓋兩層。


薄被子,因為緊緊貼著身形,避免形成空氣泄露

厚被子在薄杯子上面,中間形成空氣氣墊,避免進一步散熱

先薄,然後厚暖和

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如果真的沒有厚被子,很冷的時候

用2個被單,中間鬆散放著毛衣

也是很暖和的。。。給南方的同學。。

物理學原理。。。


啥限定條件都沒有?厚的多厚,薄的多薄啊??

南方人跟你講,薄的裹起來,厚的包起來


把兩個被子鋪好,把自己捲起來最暖。


厚被子貼身.上面那個晚上翻滾的時候會掉到床下去.不過一個人冬天怎麼蓋被子都不頂用.......


因為現在只有兩床毯子,一厚一薄,所以也在考慮這個問題。

之前是這樣的

紅色部分代表人。黑色代表薄的毯子,墊在下面;藍色代表厚的毯子,折起來蓋在身上;厚毯子折起來剛好一身寬,左右動下就會有縫,所以厚毯子整體偏右點,把薄毯子多的部分翻過來蓋最上面。

但是問題出現了,是這樣的

對的,就是薄毯子總是會自己掉下來,導致半夜被凍醒,然後再拉過去蓋上,如此反覆,穩定性差。

然後昨晚改進方法如下

利用厚毯子上下兩面的摩擦力來固定薄毯子翻起部分。

是夜安穩不動,四肢百骸暖意融融,今早起來發現也經受住了某種給定支點便可翹起地球的生理現象的考驗。

原諒我渣畫工。


能夠和皮膚親密接觸的就是最暖和的。


告訴你一句東北老話:十層單不如一層棉。

厚被主力取暖,薄被輔助防散熱。


南方人跟你講,拿薄的對摺了做床褥,躺上面蓋厚的最保暖。


這個問題不就等於是問秋褲應該外穿還是內穿嘛!


大學狗的問題。。。

估計還是大一的新生。。。

學生時代經過驗證厚的貼身蓋比較舒服。。。


薄被子捲成一個圈,鑽進去。厚被子蓋上面。


我想佔個地兒,換著睡兩晚再過來答

題主你在藍方對不對多麼痛苦的體驗哈哈


根據熱傳導理論和傅立葉公式,個人覺得這種情況,一般近似看成平壁導熱,也就是薄厚被子的位置關係對散熱量沒有影響;然而如果一個特別胖的人(肚子很大),那麼必須看作圓柱體或者球體,則薄被子貼身更暖和。

以上。


做為一條化工狗(汪汪!),大學四年理論課一共學到兩件事,一個是按照傳熱來算,厚被子貼身蓋比較暖和,一個是水龍頭順時針轉是關。

但是一切理論知識都是假的,題主應該買一條電熱毯,並在宿管阿姨來檢查的時候火速藏好拖線板和開關。


你有一件秋褲,一件牛仔褲,你是把秋褲穿在牛仔褲外面,還是把牛仔褲穿在秋褲外面?


你需要一個異性或者同性在被子裡面做恆溫熱源~~~


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