Теплоотдача и терморегуляция

Количество теплоты Q, переносимое вследствие теплопро­водности за время Δt, определяется формулой

,

где k₁— коэффициент теплопроводности; — градиент температуры в направлении, перпендикулярном площадке ΔS.

Количество теплоты Q, переносимое вследствие конвекции за время Δt, определяется формулой;

Q=k₂(T-T₀)ΔSΔt

где k₂ — коэффициент теплопередачи при конвекции; Т и Т₀ — соответственно температуры поверхности ΔS и омываемой среды.

Количество теплоты Q, излучаемое за время Δt абсолютно черным телом, определяется формулой (закон Стефана — Больцмана)

Q₀=σ₀T⁴ΔSΔt

где σ₀— постоянная Стефана — Больцмана; Т — абсолютная температура тела; ΔS — площадь излучающей поверхности тела. Для реальных физических тел закон Стефана — Больцмана имеет вид

Q=k₃σ₀T⁴ΔSΔt

где k₃ — коэффициент, учитывающий, что свойства поверхности реальных физических тел отличны от свойств поверхности абсолютно черного тела (k₃ <. 1).Для теплового излучения кожи человека можно считать, что поглощающие и излучающие свойства кожи и абсолютно черного тела практически одинаковы, т е. k₃= 1.

При наличии двух встречных потоков радиации от излу­чающей поверхности к среде и от среды к поверхности закон Стефана — Больцмана имеет вид

Q=k₃ σ₀ (T⁴ –T₀⁴) ΔSΔt

где Т и Т₀ — абсолютные температуры тела и среды; ΔS — площадь излучающей поверхности тела.

Длина волны λ_т, которой соответствует максимум излуча-тельной способности черного тела, обратно пропорциональна абсолютной температуре Т (закон смещения Вина):

λ_m=

где b — постоянная закона смещения Вина.