Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теплообмін людини з навколишнім середовищем





Людина постійно перебуває в процесі теплової взаємодії з навколишнім середовищем. Для того щоб фізіологічні процеси в організмі людини відбувалися нормально, тепло, що виділяється організмом людини, повинне постійно відводитися в навколишнє середовище. Порушення теплового балансу може призвести до перегрівання або до переохолодження організму людини, зрештою, до втрати працездатності, втрати свідомості та теплової смерті. Величина тепловиділення організмом людини залежить від ступеня фізичного напруження за певних кліматичних умов і складає від 85 (у стані спокою) до 500 Дж/с (важка робота).

Нормальне теплове самопочуття має місце, коли тепловиділення (Qтв) організму людини повністю сприймається навколишнім середовищем (Отн), тобто коли має місце тепловий баланс (Qтв) = (Qтн). У цьому випадку температура внутрішніх органів людини залишається постійною на рівні 36,6 °С.

Організм людини здатний підтримувати квазістійку температуру тіла при достатньо широких коливаннях параметрів навколишнього середовища. Так, тіло людини зберігає температуру близько 36,6 °С при коливаннях навколишньої температури від -40 °С до +40 °С. При цьому температура окремих ділянок шкіри та внутрішніх органів може бути від 24 °С до 37,1 °С.

Найбільш інтенсивні обмінні процеси відбуваються в печінці - її температура — 38,0...38,5 °С. Існує добовий біоритм температури шкіри: максимальна (37,0..37,1 °С) о 16.00.. 19.00, мінімальна (36,0..36,2 °С) о 2.00..4.00 за місцевим часом.

Рівняння теплового балансу "людина - навколишнє середжовище" вперше було проаналізоване в 1884 році професором Флавіцьким І.І. Теплообмін між людиною та навколишнім середовищем здійснюється конвекцією внаслідок обтікання тіла повітрям (gк), теплопровідністю через одяг (gт), випромінюванням на оточуючі поверхні (gв) та впроцесі тепломасообміну ((Qтм) при випарюванні вологи, котра виводиться на поверхню потовими залозами (gп) і при диханні (gд):

Qтн = gк + gт + gВ + gп + gд

Конвективний теплообмін визначається за законом Ньютона:



=

де - температура поверхні тіла людини (взимку -27,5 °С, влітку-31 °С);

- температура навколишнього середовища;

- ефективна поверхня тіла людини (50..80% геометричної зовнішньої поверхні тіла людини). Для практичних розрахунків вона приймається рівною 1,8 м2;

- коефіцієнт тепловіддачі конвекцією; ак = 4,06 Вт/(м град).

Величина і напрямок конвективного теплообміну людини з навколишнім середовищем визначається, переважно температурою навколишнього середовища, барометричним тиском, рухомістю та волого вмістом повітря.

Рівняння Фур'є, яке описує теплопровідність в одномірному теплопровідному полі, можна записати у вигляді:

gт = а0/( , де а0 - коефіцієнт теплопровідності тканини одягу людини, Вт/град;

— товщина тканини одягу людини, м. Теплообмін випромінюванням відбувається за допомогою електромагнітних хвиль між тілами, розділеними променепрозорим середовищем. Теплова енергія, перетворюючись на поверхні гарячого тіла у променисту, передається на холодну поверхню, де знову перетворюється у теплову. Променистий потік тим більший, чим нижча температура поверхонь, котрі оточують людину і може бути визначений за допомогою узагальненого закону Стефана -Больцмана:

gв = Спр F ,

де - середня температура поверхні тіла та одягу людини, К;

- середня температура оточуючих поверхонь, К;

- коефіцієнт опромінюваності, що залежить від розташування та розмірів поверхонь та і котрий вказує на частку променистого тепла, що припадає на поверхню променистого від всього потоку, який випромінюється поверхнею ;

Спр = х / Со - приведений коефіцієнт випромінювання, Вт/(м К );

Со - коефіцієнт випромінювання абсолютного чорного тіла. Кількість тепла, котра видається людиною в навколишнє середовище при випаровуванні вологи, що виводиться на поверхню шкіри потовими залозами, визначається за формулою:

gп = ,

де - кількість вологи, що виділяється і випаровується, кг/с;

r - прихована теплота випаровування вологи, котра виділяється, Дж/кг.

Кількість тепла, що віддається в оточуюче середовище з поверхні тіла при випаровуванні поту, залежить не лише від температури повітря та інтенсивності роботи, що виконується людиною, але й від швидкості руху оточуючого повітря та його відносної вологості.

Кількість тепла, котре витрачається на нагрівання повітря, що вдихається, можна визначити за рівнянням:

,

де - легенева вентиляція, м /с;

- густина вологості повітря, що вдихається, кг/м ;

Ср - питома теплоємність повітря, що вдихається, Дж/(кг/град);

- температура повітря, що видихається, °С;

- температура повітря, що вдихається, °С;

Легенева вентиляція - це об'єм повітря, що вдихається людиною за одиницю часу. Вона визначається як добуток об'єму повітря, що вдихається, залежить від фізичного навантаження, вологості повітря, температури оточуючого повітря.

Кількість теплоти, що виділяється людиною з повітрям, котре видихається, залежить від фізичного навантаження, вологості повітря, температури оточуючого повітря.



Загалом самопочуття людини залежить від її фізичного навантаження організму, температури оточуючих предметів та параметрів мікроклімату (температури, рухомості та відносної вологості повітря, барометричного тиску).

 






Date: 2015-05-08; view: 242; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.009 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию