Stiger eller ökar temperaturen med människor i ett hett rum

Om man stoppar in ett antal människor i ett kallt rum så stiger temperaturen. Klar som korvspad.

Men vad händer om man stoppar in några 37-gradiga människor i ett rum med 45 grader. Eftersom människorna då är kallare än rummet, minskar temperaturen i rummet?

Ja, självklart. Det är samma princip för utjämning.

Beror väl på vad människorna gör också. Antar att temperaturutväxlingen är något långsammare i en nattklubb jämfört med en sjukhussal då rörelseenergin alstrar värme. Sen har vi bastun där temperaturen nästan får lov att betraktas som oberoende människoaktivitet.

Nu är kroppen så konstruerad att den försöker hålla en jämn temperatur. Den har en inbyggd temperaturregulator som gör att temperaturen inom ett stort yttre temperaturintervall håller sig runt 37° C internt. I en bastu börjar du svettas för att hålla ner temperaturen då avdunstningen tar energi från huden vilket sänker hudens temperatur. Du kan vistas många timmar i ett rum som håller 45° C utan att avlida. I princip så länge du svettas och det beror i sin tur på hur mycket vätska som kroppen kan avstå.

Lite hårdraget kan man se det som att människokroppen är isolerad inom rimliga gränser. Lägg sedan till att en människa har en förbränning som motsvarar ungefär 75W och du kommer att få en liten temperaturökning i rummet.

Värme flödar från varmare till kallare. 37-gradiga människokroppar kommer alltså att kyla det 45-gradiga rummet en aning, liksom kylklamparna ur din frys kyler din campingväska full med luft av rumstemperatur.

Människornas kroppstemperatur kommer att stiga till omgivningens nivå. Vid det laget är de nästan säkert döda, då livsprocesserna normalt upphör vid en kroppstemperatur kring 43 grader, men enstaka exempel finns på människor som överlevt drygt 46. Så, det finns en liten chans att med tiden höja rummets temperatur en aning, om du kan förse försökspersonerna med syre och vatten länge nog!

Nä, människokroppen är att betrakta som en värmepump. Kroppen håller 37 grader och vid omgivningstemp över detta måste överskottsvärmen från kroppen tranfereras till omgivningen.

Alltså, så länge människorna lever bidrar dom till att värma upp rummet även om det är över 37 grader i rummet.

Ett kylskåp gör samma sak, det värmer upp rummet till största del utom det lilla utrymmet i sig själv som kyls ned.

Jepp, i huvudsak ett helt korrekt resonemang.

Problemet med "från varmare till kallare" är att det gäller energi i sak, och inte absolut temperatur. I fallet med statiska föremål är det temperaturen som styr, men kroppen är dynamiska system med evaporativ kylning (över en viss temperatur, i huvudsak konvektiv vid lägre temperaturer). Vad som därmed kommer hända behöver sannolikt modelleras lite mer ingående, exempelvis behövs luftfuktigheten och wetbulb-temperaturen på rummet.

Sedan behövs en tidskomponent. Det är uppenbart att 37-gradiga människor i 45 graders slutet rum/system är ett instabilt tillstånd och förr eller senare kommer rummet värma människorna i stället för tvärt om. Men så länge de lever, och tills deras homeostas inte längre kan upprätthållas så kommer den termiska energin i rummet att öka. Det är inte nödvändigtvis så att torrtemperaturen kommer öka, den mesta ökade energin kommer bestå i latent värme i luftfuktigheten, som kan komma att kondensera på väggar o.dyl (fast, i ett idealt termodynamiskt slutet system ska vi förstås inte ha väggar som kan vara svalare).

Så, utan att räkna eller modellera, så vet jag inte om någon av temperaturerna kommer att ändras mätta med en simpel, naiv torrtermometer. Men så länge människorna lever, kommer de svettas och respirera ut energi i omgivningen och om det inte går genom att trycka ut temperatur, blir det genom latent värme i stället.

Människorna kommer inte börja kyla rummet innan deras homeostas rubbats så mycket att de själva ökar i temperatur och sakta går mot döden. Någon annan får svara på fysiologiskt hur (o)hållbart det är att vistas i 45 grader luft visavi en given luftfuktighet.

Tid är avgörande. För oss människor i detta rum skulle vi bli varmare tills vi dör

Korrekt. Huvudsatsen du hänvisar till gäller dock bara spontan värmeöverföring utan arbete. Det är väldigt lätt att värma en varm sak med energin i en kall om man tillför arbete.