Pour la même température, pourquoi est-ce que j’ai plus froid dans l’eau ?
10°C dans l'air vs 10°C dans l'eau : pourquoi a-t-on toujours beaucoup plus froid dans l'eau, alors que la température est exactement la même ?
3, 2, 1 Explication !
Imagine ton corps comme un radiateur qui émet de la chaleur pour rester à une température confortable. Le corps humain développe environ 80 Watts de chaleur en continue.
Pour comparer un petit radiateur a une puissance de 500W. Votre corps est donc un radiateur un peu low cost mais qui dans la limite de ces moyens va chauffer son environnement.
Que vous soyez dans l'air ou dans l'eau votre corps va produire ces 80 Watts, mais le milieu dans lequel il se situe vas réagir différemment.
I/ La loie de fourier
Pour comprendre les échanges thermiques, il faut s'intéresser à la loi de fourier. C 'est la loi qui régit les échanges de chaleur dans les fluides, dont font partie l'air et l'eau.
Le flux de chaleur vas être égale au produit de la différence de température de la surface et d'un coefficient qui dépend du millieux d'échange, le tout divisé par l'épaisseur de matériaux.
Φ=−k x S x(ΔT/e)
Lorsque vous passez de la mer à la plage, le coefficient de conductivité thermique va varier. Le coefficient de l'eau est de 0.6 alors que pour l'air il est de 0.025 ! Il y a un rapport de 24 entre les deux.
Si seulement il y avait que ce paramètre qui variait dans cette équation il serait aisé d'aller se baigner en pleine hiver…
La surface d'échange va elle aussi augmenter lorsque vous allez vous baigner. Dans l'eau, toute la surface de votre corps est en contact direct avec le milieux, contrairement à l'air, où une fine couche isolante se forme autour de vous.
Encore une fois, il n'y a pas que ça …
En plus d'avoir une conductivité plus importante l'eau est aussi capable de stocker davantage la chaleur que l'air…
II/ Capacité thermique
La capacité thermique d'un fluide est décrit par le loie suivante :
Q=m⋅c⋅ΔT
La chaleur stockée par le fluide vas être le produit de la masse, de sa capacité massique et de la différence de température.
Et encore une fois le coefficient qui intervient dans cette équation, ici la capacité massique est 4 fois plus élevée pour l'eau que pour l'air.
L'eau peut stocker beaucoup plus de chaleur que l'air pour la même variation de température. Par conséquent, même en absorbant une grande quantité de chaleur, l'eau reste froide et continue à extraire de la chaleur de ton corps.
III/ Conclusion
Comme vous aurez pu le comprendre vous n'avez absolument aucun change de vous réchauffer dans l'eau.
Si nous prenons en compte tous les paramètres des équations l'eau conduit 24 fois mieux la chaleur que l'air, et la stocke 4 fois mieux.
Le ressenti que vous aurez pour une eau à 10°C serait comme vous balader en slip à 0°C dans l'air.
Maintenant vous savez pourquoi si vous vous baignez dans une eau à 10°C, vous avez bien plus froid que si vous restiez gentiment sur la plage !