Vastaus:
Vesihöyrynlämpötila voi olla ihan mitä vaan 100 asteen
yläpuolella,
paineesta riippumatta! Nestemäisenä vesi ei pysy 100 asteen
yläpuolella muuten kuin paineen alla, siksi on olemassa
painekattiloita. Huom, sauna harvoin rakennetaan painekattilaksi,
joten paineenmuutokset saunassa ovat aivan minimaalisia. Hetkellinen
paineennouseminen ilmenee parhaimmillaan saunan oven aukeamisena kun
löylyä heitetään.
Kysyjä:
Saunassa "hikoilu" taas on enemmänkin kondensiovettä,
joka kertyy iholle kun yllättävän viileä iho kohtaa lämpimämpää
vesihöyryä. Ihon lämpötila ei voi kovin paljoa nousta, ei ainakaan
lähellekkään sataa, sillä muuten sitä kärventyisi niinkuin rapu
kattilassa. Niinpä sen kuuman vesihöyryn ja ihon välissä on oltava
jonkinlainen "ilmapatja", joka taas saa paineensa ihmisestä(?), kun
hikoiluttaa (vaikka suuri osa iholle kertyneestä vedestä onkin peräisin
siitä ilmasta, niin osa on ihan aitoa hikeä). Kun paine + vesihöyry sitten
tulee lähemäs ihoa niin se tuntuu kuumemmalta.
Vastaus:
Vesihöyryn kondensoituessa nestemäiseksi vapautuu mahdottomasti
lämpöä, ja tämän lämmön johtuminen ihoon tuntuu iholla kuumalta. Ilman
ja ihon välinen lämmönsiirto on kuitenkin sen verran hidasta (mm.
siksi, että kiinteän pinnan ja kaasufaasin välillä on aina
laminaarinen kerros, jossa sekoittuminen on hidasta - eli tavallaan
"ilmapatja", mutta tämä ei ole minkään paineilmiön aikaansaama
ilmapatja. Kuumalle keittolevylle tiputettu vesipisara jää pitkäksi
aikaa levylle pyörimään, kun siitä höyrystyvä vesi muodostaa
ilmapatjan sen alle, mutta ihon pinnalla oleva ilmakerros on eri asia
- tarkoitit ehkä tätä sillä ilmapatjan paineensaannilla? Tämän
laminaarisen kerroksen rikkominen esim. puhaltamalla parantaa
lämmönsiirtoa - siksi tietokoneen prosessorien siileissäkin on
puhaltimet, ja siksi löylyssä puhaltaminen tuntuu kuumalta.), että
kondensoitumista tapahtuu tosi vähän (hikeä se siis enimmäkseen on
siinä iholla). Kondensoitumista tapahtuu lähinnä silloin, kun sauna on
kylmä, eikä heitetty löyty pysy kaasumaisena vaan pyrkii
kondensoitumaan. Tällöin voi ilmassa näkyä ihan sumuakin, ja löyly
tuntuu polttelevalta. Todella polttelevalta!
Se, mitä tapahtuu saunan ilman lämpötilalle löylyä heitettäessä...? Itsekin olen kuullut huhun lämpötilan laskemisesta (vaiko lukiko niin peräti peruskoulun fysiikankirjassa?) mutten näe, miten niin voisi käydä. Höyryn lämpötila on yli sata astetta, kun taas saunan ilman lämpötila on yleensä alle sen, eli se voi silloin vain lämmetä. Höyryn kondensoituessa se vapauttaa lämpöä, ja johonkin sen lämmön on mentävä - osin saunan seiniin, osin ilmaan - eli taas se voi vain lämmetä.
On kuitenkin muistettava, ettei sauna ole ilmatiivis. Aina kun heität litran vettä kiukaalle, syntyy yli puolitoista kuutiometriä (!) höyryä. Tämä höyry ei todellakaan jää saunan ilmaan, vaan ajan myötä joko kulkeutuu pois tai kondensoituu. Ja ulkoa tuleva korvaava ilma on yleensä kylmää.
Kysyjä:
Entäs sitten kun ajatellaan, että ihmisen vesipitoisuus on noin 70%.
Maalaisjärjellä ajateltuna ihminen ei voi hikoilla uidessa, koska vesi on
100% vettä, joten nestettäkään ei kehosta poistu. Tästä päästään taas
ajatukseen, että mitä jos saunan kosteusprosentti on yli ihmisen vastaavan
niin miten päin se vesi siirtyy?
Vastaus:
Kyllä kosteassakin saunassa nestehukka tulee. Ihon hikirauhaset
erittävät hikeä silloin kun on kuuma. Hien tarkoitus on haihtua ja
siten viilentää, mutta jos se ei pysty haihtumaan (esim. ympäröivän
ilman kosteusprosentin vuoksi), se vaan jää iholle valumaan, mutta
sitä eritetään silti.
Vastaajana toimi kemian diplomi-insinööri, Antti J. Niskanen