Баня. Миф о температуре

Я хожу в баню больше 60 лет. И не раз в год, как герои известного фильма, а каждую неделю. Довольно часто в парной возникают разговоры о том, при какой температуре мы паримся. Иногда эти разговоры переходят в жаркую (парная же!) дискуссию. Казалось бы, о чем дискутировать, если висящий внутри термометр показывает 130 - 140 градусов. Некоторые доверчивые люди считают, что это и есть температура воздуха, и приводят термометр в качестве аргумента недоверчивым. Хорошо хоть не по голове.
Недоверчивые отвечают, что в парной существует весьма сильное тепловое излучение, ведь есть каменка (печь), которая внутри может иметь температуру 600 и более градусов, снаружи около 150. А любое нагретое тело просто обязано излучать. Поэтому температура, которую показывает термометр набирается именно за счет излучения, и это излучение существенно.
Для разрешения научного спора я и предпринял это исследование. Основная сложность проистекала из того, что собственно температура воздуха перекрывалась температурой, которую термометр набирал из-за наличия мощного теплового излучения.
В ходе исследования было показано, что измерить искомую температуру в статике нельзя, была разработана и реализована методика измерения температуры на основе отслеживания ее динамики, и были получены следующие результаты:

1. Реальная температура воздуха в русской парной с крепким паром, которым славятся Воронцовские бани, где проводились измерения, находится в диапазоне 80 – 85 градусов по шкале Цельсия. Значения 130 – 140 градусов, которые показывает обычный банный термометр – плод теплового излучения.
2. Для других бань конкретные численные результаты могут быть несколько иными. Но главное остается: тепловое излучение в русской парной играет существенную роль.

Подробно исследование описано в двух документах:

1. Баня. Миф о температуре. Это описание хода и результатов исследования. Файл в формате PDF.

2. Расчетные таблицы и графики. Файл в формате xls.

На мой взгляд, получилось очень интересно.
Я буду рад любым конструктивным критическим замечаниям, в том числе и полностью разбивающим мои построения. Обязательно размещу их на этой странице. Положительные мнения тоже размещу.

Отзывы и комментарии

Юрий Иванов, Москва. Декабрь 2018.
С удовольствием прочитал отчёт о проделанном Вами исследовании. Очень понравилось, что Вы подошли к решению вопроса методом научного анализа. Понравился подход к изготовлению измерительных приборов из подручных материалов. Выводы о том, что в парной действуют параллельно два процесса нагрева тела: инфракрасный и нагрев горячим воздухом (водяным паром) подтвердили мои мысли о комбинированном воздействии тепла на организм. Признателен за проделанную Вами работу. С уважением Юрий.

Игорь Стальмашенко. Киров. Ноябрь 2018.
Добрый вечер, Михаил Иваныч! Изучение Вашей работы заняло время, поэтому отвечаю с некоторым опозданием. Проведенные большие работа и отчёт заслуживают, безусловно, уважения, как и продемонстрированный серьёзный подход к измерениям. Сомнений в том, что во влажной парной термометр, показывающий 130-140 градусов, не отражает реальную температуру воздуха, у меня лично не было (оговорюсь сразу, что было бы более полным исследование в привязке к влажности воздуха). При такой температуре в русской парной практически невозможно находиться, это опыт. Теплопередача через влажную среду велика, выпадающий на поверхности тела конденсат при такой температуре просто сварит кожные покровы. 80-85 это тоже много. Оптимум для русской парной и среднего организма находится около семидесяти. Данные сохраняю, спасибо.
Декабрь 2020 Я, как и хотел, доделал и запустил русскую паровую баню, с идеальным режимом 60/60.
Примечание: 60/60 имеется в виду температура и влажность.
Март 2021 По существу темы: я бы ещё более сузил коридор комфортных климатических явлений бани. Ежесубботнее моё банеприменение показало максимально комфортным под веник сочетание непрерывно измеряемых температуры и влажности в соотношении 50/70. Веник я не замачиваю- запариваю паром минут 15 в специальном ящике при температуре пара 100-150 градусов, при температуре/влажности в парной 50/70 он идеален- не сохнет, мягкий, лёгкий. Такой климат мне даёт непрерывная работа парогенератора с температурой пара 300-330 градусов, испаряющего примерно ведро веды за 20-30 минут, пар при этом невидим. Остроту пара даёт закрытая теплоизолированная каменка с температурой камней 500-600 градусов- ковш воды в ней испаряется с характерным хлопком, создавая под потолком 50-60-сантиметровый прозрачный пирог пара на опускание веником на тело парящегося. Вентиляция парной при этом перекрыта. По мере исчерпания этого пирога я добавляю один-два ковша по поллитра на каменку и продолжаю парить. Так вот, при достижении температуры/влажности значений 70/70 в парной можно оставаться живым только у пола, ни о каком парениии речи нет!

Колега по бане, мой постоянный оппонет, уважаемый у нас в бане человек. Январь 2019.
Отзыв резко отрицательный.
Краткое изложение сути: Михаил Иванович измерил неправильно. Как правильно? Правильно измерить температуру полки (лавки) - это есть температура воздуха в парной.
Ввиду объемности, отрицательности и уважения этот отзыв приводится полностью в отдельном документе.

Мой комментарий к отзыву оппонента. Март 2021. Я не буду обращать внимания на извращение моих утверждений и на появление странных суждений, которые приписываются посетителям Воронцовских бань.
Остановлюсь на главном. Объектом дискуссии была температура воздуха в основном объеме парной. Подчеркну, именно температура воздуха, для которой есть четкое физическое определение понятия. Измерить эту температуру не просто, поскольку на термометр действует тепловое излучение, которым пронизано все пространство парной. Воздух практически прозрачен для теплового излучения. Поэтому температура термометра и любого другого непрозрачного для теплового излучения предмета выше, чем температура воздуха. Что измерил оппонент? Он измерил температуру полки (лавки) и сказал, что это и есть температура воздуха в парной. С какой стати? На полку действует тепловое излучение и нагревает её. В силу специфики расположения поверхности первичное излучение от стенки печи и вторичное от стен парной действует под углом, что приводит к другим характеристикам нагрева, а излучение от потолка, который весьма горяч, действует перпендикулярно, то есть в полной мере. Поэтому поверхность лавки имеет более высокую температуру, чем воздух в середине парной. Из этого следует, что измерения оппонента не опровергают, как он утверждает, а подтверждают правильность моих измерений. Далее в работе оппонента следуют измерения цифровым мультиметром температур стенки печи, потолка и так далее. Но с какой бы точностью, и какими бы замечательными цифровыми приборами эти температуры ни были измерены, все равно это будут температуры этих объектов, а не температура воздуха. Думаю, что оппонент приводит все эти измерения и дальнейшие рассуждения только для того, чтобы утопить в них тот факт, что температуру воздуха он так и не измерил. Оппонент просто подменил предмет обсуждения.