Таким образом, регулировать теплообмен человека с окружающей можно за счет температуры окружающей среды и выбора одежды с различными теплоизолирующими свойствами

Передача теплоты осуществляется также за счет конвективного теплообмена (Q_к). Что это такое? Воздух, находящийся вблизи от теплого предмета нагревается. Нагретый воздух имеет меньшую плотность, и как более легкий поднимается вверх, а его место занимает более холодный воздух окружающей среды.

Явление обмена порций воздуха за счет разности плотностей теплого и холодного воздуха называется естественной конвекцией.

Если теплый предмет обдувать холодным воздухом, то процесс замены более теплых слоев воздуха у предмета на более холодные ускоряется. В этом случае у нагретого предмета будет находиться более холодный воздух, разность температур между нагретым предметом и окружающим воздухом будет больше и, как мы уже выяснили раньше, интенсивность отдачи тепла от предмета окружающему воздуху возрастет. Это явление называетсявынужденной конвекцией.

Таким образом, регулировать теплообмен между человеком и окружающей средой можно изменением скорости движения воздуха.

Еще одним механизмом передачи теплоты от человека окружающей среде является испарение. Если человек потеет, на его коже появляются капельки воды, которые испаряются., и вода из жидкого состояния переходит в парообразное. Этот процесс сопровождается затратами энергии (Q_и) на испарение и в результате охлаждением организма.

От чего же зависит интенсивность испарения, а следовательно и величина отдачи тепла от организма окружающей среде?

Во-первых, от температуры окружающей среды - чем выше температура, тем выше интенсивность испарения; во-вторых, от влажности воздуха - чем выше влажность, тем меньше интенсивность испарения. Для каждой температуры воздуха характерно максимальное количество воды, которое может находиться в единице объема воздуха в парообразном состоянии.

Обычно влажность воздуха измеряют величиной относительной влажности (j). Величина относительной влажности измеряется в процентах. Например, относительная влажность j=70% означает, что в воздухе воды в парообразном состоянии находится 70% от максимально возможного количества. Относительная влажность 100% означает, что воздух насыщен водяными парами, и в такой среде испарение не может происходить.

Таким образом, относительная влажность - это отношение массы водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха, к массе водяного пара, содержащегося в насыщенном водяными парами воздухе ( предельной массе водяного пара, которая может содержаться в воздухе при данной температуре).

Интенсивность испарения возрастает при увеличении скорости движения воздуха. Это объясняется теми же причинами, что и увеличение теплообмена при вынужденной конвекции. Слои воздуха, находящиеся вблизи тела человека и насыщенные водяными парами, за счет движения воздуха удаляются и заменяются более сухими порциями воздуха, при этом возрастает интенсивность испарения.

Следующим механизмом отдачи теплоты от человека окружающей среде являетсятеплота выдыхаемого воздуха. В процессе дыхания воздух окружающей cреды, попадая в легкие человека, нагревается и одновременно насыщается водяными парами. Таким образом, теплота выводится из организма человека с выдыхаемым воздухом(Q_в).

Последним механизмом теплообмена между человеком и окружающими предметами являетсяизлучение (Q_из). Тепловая энергия, превращаясь на поверхности горячего тела в лучистую (электромагнитную волну) - инфракрасное излучение, передается на другую -холодную поверхность, где вновь превращается в тепловую. Лучистый поток тем больше, чем больше разница температур человека и окружающих предметов. Причем лучистый поток может исходить от человека, если температура окружающих предметов меньше температуры человека и наоборот, если окружающие предметы более нагреты.

Таким образом, теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется за счет теплопроводности (Q_т), конвективного теплообмена (Q_к), испарения (Q_и), выдыхания теплого воздуха (Q_в), излучения (Q_из) .

Направление тепловых потоков Q_t, Q_k, Q_из может быть от человека к окружающим человека воздуху и предметам и наоборот, в зависимости от того, что больше - температура тела человека или окружающего воздуха и окружающих его тел. Тепловыделения организма человека определяются прежде всего величиной мышечной нагрузки при деятельности человека, а теплоотдача - температурой окружающего воздуха и предметов, скоростью движения и относительной влажностью воздуха.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 641; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!