03.03 人如果穿得夠多,食物也夠,能在零下25度的封閉空間待多久?為什麼?

金嘎嘣


人如果穿得夠多,食物也夠,能在零下25度的封閉空間待多久?

在這個關於寒冷與密閉空間兩個關鍵詞的話題中,不得不讓人聯想到英國警方在埃塞克斯郡一輛集裝箱貨車中發現的39位遇難者事件,在尚未定性前我們不宜做過多評論,不過卻可以科學的探討下人類在密閉空間中的禦寒能力。

在封閉空間中,足夠食物,足夠禦寒,但零下25度,有優勢條件,也有劣勢條件,更有致命因素,到底哪個首先會致命,我們做個簡短的探討。

人體熱量散失的幾種途徑

人是一種恆溫動物,按理來說應該時刻都保持一樣的溫度,為什麼會有冷和熱的感覺,其實很簡單,如果人體內部產生的熱量大於散熱,那麼我們就會感到熱,如果平衡,那麼感覺很舒適,如果小於散熱,那麼就會感覺冷!而造成這個原因的途徑有三個:

  • 傳導
  • 對流
  • 輻射

傳導很容易理解,當我們碰到一個低溫且散熱係數比較高的物體時,我們會感到涼或者冷,那是因為該物體與人體表面接觸時,體溫通過接觸面迅速轉移到低溫物體上,熱量散失,我們就感到了寒冷!

對流,空氣流動帶走熱量,如果有風的輔助的話,這個效應會更明顯!比如我們夏季游泳上岸後會感覺很涼,甚至很冷,那是因為空氣流動將水蒸發,帶走大量的熱,如果不迅速擦乾的話很可能會感冒。

輻射在這種條件會存在,不過幾乎可以不予考慮!

保溫也是根據以上這幾個散熱方式來做一個針對性措施的,隔絕傳導,我們穿上厚厚的棉衣或者羽絨服,中間的不流動空氣與間隙保證了熱量不從內到外傳遞,對流也很簡單,隔絕傳導的保暖手段同樣可以減輕對流,輻射需要用紅外反射薄膜,比如野外超薄的保溫膜,但一般我們穿好羽絨服了這種手段就不需要了!

產生熱量的幾種途徑

當然光有保暖還不行,因為再好的保暖措施仍然會散發熱量!因此熱量來源很重要,一般人體熱量來源有幾個途徑

  • 人體儲備
  • 食物來源

人體儲備就是脂肪和蛋白質以及儲存的碳水化物等,而食物來源中的熱量部分則也是這幾種蛋白質、脂肪、和碳水化合物。比如我們攝入量最大的是澱粉,這個通過體內生理過程可以轉換為糖,而提供大量的熱!

當然維持生命本身機能也需要熱量,比如基礎代謝率,約佔人體總熱量消耗的65~70%,第二部分是身體活動,約佔總熱量消耗的15~30%,最後則是食物的熱效應,大約10%以下,這些是保持身體機能的熱量消耗比例,而體溫則是副產品,但這是保證這個機能正常的重要環節,否則這個平衡一旦大打破,比如體溫過低,那麼各項維持生命的基本機能就會逐漸喪失,繼而威脅生命安全。

密閉空間的氧氣消耗

當然以上的一切生理過程都離不開氧化過程,我們每一次呼吸都是通過肺泡交換氧氣,排出二氧化碳,吸入的氧氣通過紅血球輸送到全身各處參與氧化過程,排出二氧化碳經肺泡交換,通過肺部的呼氣動作排出體外!

這裡有一個關鍵,就是封閉空間,集裝箱尺寸,人數眾多!因此在這種條件下,封閉空間內的缺氧和二氧化碳中毒問題一樣嚴重,我們可以大概計算下,大型集裝箱裝39個人可以呼吸多久!

我們按表中最大的集裝箱的相關參數計算下39個人大約可以呼吸多久:

空氣體積:78立方米

每人每小時消耗:0.42立方米

總計人數:39人

那麼總共可以消耗:N=78/(0.42*39)=4.8小時!

但事實上39個人,每個人體積也會佔用不少空間,一個人體按50千克算,大約是0.05立方米,那麼39個人大約是2立方米左右,那麼將會減少0.2小時,這個影響似乎不是特別大。

簡析下會先窒息還是會先因體溫過低

似乎爆料出有越南公民,如果從越南的衣著分析的話,零下25度的條件下,堅持4小時確實有點困難,但在一個密閉的空間內,空氣不流通,人數比較多,抱團取暖的條件具備,因此一般秋衣的條件下,堅持超過4小時應該問題不大!

最大的問題是窒息與二氧化碳中毒,如果是普通集裝箱會有一些縫隙交換空氣,但如果是冷藏那麼就是密封的,不過冷藏集裝箱有一個好處是可以隔絕低溫,理論上在外界的零下25度跟集裝箱內溫度短時間內不會平衡,但最可怕的條件就是密封窒息!

“我快死了,因為我無法呼吸……”

SKY news 報道的一條未被證實的消息是疑似死者的越南女子從集裝箱內發送了這條消息,從這個分析來看,能發出信息,表示有一些縫隙,可以透過信號,而求救信息則表明是窒息,因為沒有說明寒冷,看起來寒冷不是主因,致命因素是窒息!

寫到最後時剛看到消息,有新聞表示已經有6位遇難者被確定為越南公民認身份,但無論是哪國公民,對於逝者我們表示哀悼,希望英國警方儘快查清原因,嚴懲兇手!


星辰大海路上的種花家


在零下25℃的封閉集裝箱,如果吃穿都夠的情況下,人可以堅持多久呢?

通過網上搜索冰凍車的指標,一輛車的車廂長大概6米,寬約2.2米,高度有很多版本,咱們暫時規定為3米。由此,可以得知,車廂的冰凍體積為39.6立方米,為了計算方便,我們取40立方米。我們用這些數據來測算一下,人在這樣封閉冷凍的環境下可以生存多久?

人體呼吸數據

人體呼吸分為平靜時呼吸,和緊張時呼吸,有研究表明,當人體在緊張時,呼吸的頻率加快,消耗的氧氣更多。具體消耗的能量個體之間有差異。

因此,為了計算方便,我們僅用平靜時的呼吸數據。

根據科學研究表明,正常成年人在平靜時的呼吸頻率約為每分鐘16-20次,女性稍微快一些,大概每分鐘多2-3次。正常情況下,每個人每分鐘需要消耗氧氣0.52g,排出的二氧化碳重量約為0.62g。

我們知道,空氣中氮氣、氧氣的成分最多,達到99%,其他如水蒸氣、二氧化碳、甲烷等共佔據了1%。

在標準大氣壓以及平原地區,大氣中的含氧量為21%左右,在極端地區會達到15%左右。對於我們正常人來說,空氣中的含氧量在21%時,人體感覺較為舒服。

大氣含氧量低於16%,人體心跳加快,血壓上升,會感到心慌。

大氣中氧氣含量低於10%時,人體會出現噁心、嘔吐、臉色變白等。

大氣中氧氣含量低於6%時,人體會因為攝入氧氣量不足而窒息死亡。

人在封閉空間內,能生存多少個小時

根據官方數據,標準大氣壓下,平原地區的空氣中每立方米含氧量為250g(拉薩只有150g,這也是去拉薩會出現缺氧的原因),因為大氣中的氧氣低於6%時,人體就會死亡,因此,每立方米氧氣含量不能低於71.4g。

以冰凍車為例,剛剛我們計算得知冰凍車的體積大約為40立方米,總含氧量為10000g。

因此,在空氣中含氧量不低於6%時,可以供一個人呼吸229個小時。

(計算方法:(總含氧量-大氣含氧量*6%)/每分鐘耗氧量

如果是39個人,空氣中的氧氣含量僅僅可以維持5.88個小時。

實際上這些數據都是理論值,實際上人在緊張時以及心理暗示的作用下,即使氧氣含量沒有下跌到危險程度,人體也會因過度緊張而死亡。

其實除了死亡外,我們看下一個人在密封環境內,不用的時間裡有什麼不同的變化。

當一個人在以上密封空間內生活126.67個小時,空間內氧氣含氧量下降到16%左右,人體會出現心跳加快,心慌,冷汗的現象。而空間內有39人時,僅需要3.2個小時。

當一個人在上述密封空間內生存152個小時時,空間內的氧氣含量下降到10%左右,此時,已經處於很危險的狀態,人體臉色會變差,呼吸不上來,甚至會噁心、嘔吐,重者可以昏迷。如果密封空間內的人數越多,那消耗氧氣的速度就會越快,死亡的速度也就會越快。


鍾銘聊科學


感謝提問,從科學的角度來分析一下在零下25度的密閉環境中如果能吃飽穿暖能夠堅持多久。

在回答這個問題之前,我們需要對這個所謂的密閉空間的大小以及空間內的人數做一個設定,假設密閉空間的大小與集裝箱相等、人數為40人。

我們都知道,集裝箱是便於用機械設備進行裝卸和搬運的一種組成工具,目前國際上通用的集裝箱種類較多,有乾貨箱、冷凍箱等,而且也有一些通用的尺寸標準,以本題所涉及的冷藏箱為例,有二十尺冷凍箱(5.428*2.266*2.240)、四十尺冷凍箱(11.207*2.246*2.183)、四十尺超高冷凍箱(11.628*2.294*2.509)以及四十五尺超高冷凍箱(13.102*2.294*2.509),這裡我們取四十五尺超高冷凍箱對應的體積約為75.41立方米。

前面提到了在零下25度的密閉空間裡既能吃飽也能穿暖,這就說明即便是環境溫度很低,在裡面的人也不會感覺到飢寒交迫。只是由於空間密閉,隨著氧氣逐漸被消耗,會導致處在裡面的人缺少氧或供氧不足而引起生命活動障礙,至於在什麼時候會開始出現缺氧而窒息的情況,這個就需要綜合分析人體每分每秒的耗氧量。

一般情況下,空氣中的含氧量約為21%,一個普通的成年人每分鐘能呼吸約8升的空氣(0.008立方米),而由於每次吸入的氧氣並不能全部被轉換,每次呼出的空氣中大約含有15%的氧氣,也就是說每次被吸入的空氣約有6%的氧氣被消耗。

按此計算,平均每人每分鐘的耗氧量約為0.48升,39人每分鐘共消耗約18.72升,而一個冷藏車的容積約為75.41立方米(75410升),並且根據成年人的體重大約為50~100公斤並按密度、質量和體積之間的公式計算,可以得出人39人的體積為2.925立方米(平均體積為0.075立方米,文末附公式),相當於冷藏車的空氣體積實際上只有72.485立方米。氧氣約為15.2立方米(15200升),因此理論上將全部氧氣消耗完需要約13.53小時。

但是人類不是機器,對於空氣中的含氧量是有非常嚴格的要求,通常情況下當氧氣的含量為10%~12%時,人就會出現噁心、嘔吐或意識模糊等症狀;當氧氣含量降低到7%左右時,人就會昏迷甚至死亡。也就是說在密閉空間內氧氣含量的下限不得低於12%,即氧氣量不得低於9049.2升。經過再次計算,當時間經過(15200-9049.2)/18.72=5.48小時候後,裡面的人就會因為氧氣含量的降低而進入危險狀態。

附體重在50~100公斤成年人的體積計算公式:

50公斤的人的體積:V50=m50/ρ=50公斤/1000公斤/m3=0.05立方米;

100公斤的人的體積:V100= m100/ρ=100公斤/1000公斤/m3=0.1立方米;

綜合就是(0.1+0.05)/=0.075立方米


地理那些事


提主這個問題,涉及到零下25度以及封閉的空間,這兩種對人體有危害的因素。人在這種環境下的生存時間需要考慮這兩種因素對於人體的危害情況。

一、寒冷引起的危害

我曾經在一篇微頭條里科普了人體在寒冷環境中出現的低體溫症。在這裡再說一下。



人體的熱量通過傳導、對流、輻射和蒸發的方式損失。而機體細胞新陳代謝的過程則可以產熱,人體主要的產熱部位是肝臟和骨骼肌。

在寒冷的環境中,四肢等外周體溫首先下降。而身體內部胸腔、腹腔及中樞神經的溫度,稱為核心體溫,則相對較穩定,高於體表的溫度。持續受到寒冷的刺激後,人需要穿更多防寒服裝減少熱量散發,並通過運動和顫抖使骨骼肌產生更多熱量。但如寒冷持續刺激,最終會導致肌肉的葡萄糖過度減少和疲勞,從而引起核心體溫下降。

人的正常核心體溫是37℃,當核心溫度降低到35℃度以下時稱為低體溫症。

1、低體溫症分類:

■核心體溫32.0~35.0℃為輕度體溫過低症;

■核心體溫28.0~31.9℃為中度體溫過低症;

■核心溫度小於28.0℃稱為重度體溫過低症。

2、低體溫症出現的反應:

■ 32~35℃,控制不住的顫抖

■ 手腳不聽使喚

■ 28~32℃,神志不清,言語含糊

■ 30℃以下停止顫抖,室顫可能增大,非常危險

■ 皮膚髮白,變青。

■ 24~28℃,無意識。

■ 心跳和呼吸劇減。

■ 13~24℃,肌肉發硬,表觀死亡

■ 13℃以下不可逆轉的低體溫導致死亡

核心溫度<30℃時,死亡率為70%;

核心溫度<26℃時,患者死亡率為90%。

至於核心溫度下降的速度,與環境溫度、風力、溼度、人體衣服厚薄、衣服的防寒防水性能、人體的體能、食品能量的補充都有關係。

一般來說,人體核心體溫在水中冷卻的速度要比在空氣中要快25倍。所以泰坦尼克號中,跳入海水中的人,多數並非淹死,而是凍死!



而題主給出的假設是人體穿的夠多,攜帶食物也足夠,零下25度的封閉環境。衣服夠多,熱量散失較慢,而且有足夠的食品補充,體溫可以長期保持正常!也就是說,在人體有足夠的準備的情況下,零下25度的低溫對人體威脅不大。

二、封閉環境的危害

封閉環境對人體最大的危害是氧氣不足!

小時候看一些武俠小說,寫到有人發現密閉多年的藏寶地窖,欣喜若狂地跳進去後,就再也沒能上來,就是因為裡面缺少氧氣的緣故。

氧氣在清朝被譯為“養氣”,人的生存離不開它,後來為了統一就用“氧”代替了“養”字,便叫“氧氣”。

沒有氧氣,地球上的人類無法生存

空氣中含量最多的是氮氣,它對身體既無用處,也無危害。其次就是氧氣,約佔21%。

體積含量:

  氮氣:78.09%

氧氣:20.95%

  稀有氣體:0.932%

  二氧化碳:0.034%

  水和雜質:0.002%

當空氣中的氧氣含量下降時,人體呼吸不到足夠的氧氣,體內組織就會缺氧,空氣氧含量低於10%,人體就有可能陷入昏迷。大腦完全缺氧6分鐘一般會出現腦死亡。

濃度過高或者過低的氧氣對人體都有危害

人體呼吸時,吸入氣體氧含量為21%,呼出的氣體也含有部分氧氣,呼出氣體氧含量為16%!如果在一個封閉的空間,呼吸完一遍空間內的氣體,氧含量會下降到16%,再呼吸一遍,氧含量就會接近10%,人體會很快進入昏迷,隨時可以死亡!



密閉空間呼吸完兩遍氣體所需時間與空間大小有關。

題主未說明封閉空間具體有多大,假設這個空間為1立方米(長寬高均為1米的容器),人的體積約0.07立方米,與空間大小相比,可以忽略。

健康成年人安靜時每分鐘約16至18次,每次吸入和呼出氣體約各為500毫升。一分鐘約呼吸8.5升空氣。1立方米空間的空氣為1000升,118分鐘(接近2小時)後所有氣體會呼吸一遍。

空間內氣體再整體交換一遍,236分鐘(約4個小時),氧氣濃度就會接近10%,生命隨時可以逝去!

三、題主的問題讓我們聯想到近期英國集裝箱卡車死亡39人事件



2019.10.23,英國警方在埃塞克斯郡一工業園內發現一集裝箱卡車,內有39具遺體。該集裝箱為溫度可低至-25℃的冷藏貨櫃中。該案件警方仍在調查中。

人民痛惜39人去世的同時,其死亡原因成為大家關注的焦點。以目前的情況看,窒息缺氧死亡的可能性較大。

集裝箱按照75立方米計算。



39人每分鐘呼吸空氣約39×8.5=331.5升;

75立方米有空氣75000升;

空氣完全交換一遍需時75000÷331.5=226分鐘;

交換兩遍226×2=452分鐘,約7.5小時。

也就是說,七小時三十分鐘以後,這些人都有可能昏迷!生命之火隨時會熄滅!

單純寒冷,在人體有食物補充及衣物防護的情況下,不會出現全體身亡的情況。

總結:如果人穿的夠多,攜帶食物也足夠,在零下25度的封閉空間中生存時間主要取決於空間的大小。

雖然零下25度較為寒冷,但人體做好防寒準備,穿上防寒衣物,有足夠的食品補充能量,也可無懼嚴寒。

但是人體最離不開的是氧氣,密閉空間中,氧氣含量一旦下降到10%以下,人很快陷入昏迷,並在短時間離世!

英國集裝箱卡車內39具遺體的死亡,很可能是窒息缺氧所導致。如果完全封閉該集裝箱約7.5小時以上,這些人就有可能送命!


王成大夫


按照你的題意,因為它是封閉的,理解為不透氣,那麼這人活不了多久,就看空間有多大,氧氣用完了,人也就玩完了。


幽浮999


正常人在冷氣加嚴重缺氧的環境下最多維持 1-3小時


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