bij welke snelheid word je warm door de wrijving met de lucht?

Ook bij 60 km/u word je opgewarmd. Dat klinkt gek, maar toch is het zo. De wrijving van de luchtmoleculen met je huid en kleren wekt warmte op. Dat merk je niet, omdat het effect bij deze snelheid heel erg klein is en omdat de luchttemperatuur lager is dan je lichaam, maar het verschijnsel doet zich in principe bij elke luchtsnelheid voor.

Hoe harder je gaat hoe frisser het zal aanvoelen.
Een meteoriet heeft een enorme snelheid in de ruimte en wordt warm omdat ie ineens sterk wordt afgeremd door de dampkring. De bewegingsenergie wordt omgezet in warmte.
Gewoon binnen de dampkring is dat effect niet te bereiken.

De belangrijkste reden waarom je afkoelt van (rij)wind is de verdamping van vocht uit je huid. Verdampen van vocht kost zoveel warmte, dat de wrijvingswarmte van de lucht daar niet tegenop weegt.
Ook met een snelheid van (bijvoorbeeld) 150 km per uur kan je zonder enig probleem je handen door een open raam van de auto buiten houden, je voelt de wrijving (de stuwkracht tegen je hand) maar de temperatuur neemt niet toe.
De snelheid die je nodig hebt om het warm te krijgen van de wrijving is dusdanig hoog, dat jouw lichaam de kracht niet kan opbrengen, tenzij je jezelf beschermt met een pantser. Maar als je dat doet, dan heb je ook bij die 60 km per uur (veel te snel voor een brommertje!!) al warmtetoename, omdat je dan geen afkoelend effect hebt van de verdamping.

Dit effect heet aerodynamische verwarming. De gerichte kinetische energie van de stroming wordt omgezet in warmte wanneer de snelheid van de moleculen ten opzichte van het voorwerp gemiddeld 0 is en alleen de temperatuurbeweging overblijft. Dit is bijna per definitie het geval in de grenslaag, maar deze zone kan ook vooral bij stompe voorwerpen een stuk buiten het lichaam zelf liggen zodat er een stilstaande luchtlaag is die het lichaam isoleert van de zone met een hoge temperatuur.

In de praktijk is dit een zeer lastig onderwerp, want de gassen zijn niet inert bij de hoge temperaturen en de lucht is ook samendrukbaar en de viscositeit van de lucht speetl ook een rol, wat het modelleren in de computer al lastig maakte. Daarvoor is in de eerste tijd nog gebruik gemaakt van symmetrische bollen, omdat daar nog wat aan gerekend kon worden zonder supercomputers. De technologie is ontwikkeld tijdens de koude oorlog voor ballistische raketten en verder ontwikkeld tijdens de "Space Age".

Vooral boven de geluidssnelheid kan de energie van de lucht niet meer over grote volumes worden verdeeld en ontstaat een dunne zone met een zeer hoge temperatuur. Bij de helft van de geluidssnelheid is er echter ook al een temperatuurstijging van ca 20 K. In het geval van de brommer is je lichaamstemperatuur hoger dan die van de lucht, waardoor je effectief warmte verliest en de verdamping speelt daarin ook een belangrijke rol.