Пояснити суть і принцип процесу терморегуляції. Рівняння теплового балансу.
Всі життєві процеси в організмі людини супроводжуються утворенням теплоти. Оскільки людина постійно знаходиться в процесі теплової взаємодії з навколишнім середовищем, то необхідною умовою життєдіяльності людини є збереження температури тіла. Порушення теплообміну приводить до порушення терморегуляції. Терморегуляція – фізіологічний процес, який знаходиться під контролем центральної нервової системи (ЦНС) та забезпечує однакову кількість тепла, що виробляється організмом людини за одиницю часу і що відводиться за цей час в навколишнє середовище, а також зберігає температуру тіла 36,6 °С незалежно від зовнішніх умов і важкості виконання роботи.
Загальна віддача тепла організмом людини визначається за формулою:
Qзаг=Qк+Qвипр.+Qвип.+Qн
де Qk– віддача тепла в навколишнє середовище шляхом конвекції;
Qвипр– віддача тепла шляхом випромінювання (теплова радіація);
Qвип– віддача тепла шляхом випаровування вологи з поверхні шкіри;
Qн– тепло, яке витрачається на нагрів повітря, що вдихає людина.
Поняття про вологість повітря. Визначення вологості повітря.
Атмосферне повітря завжди містить деяку кількість водяної пари. Розрізняють абсолютну, максимальну та відносну вологість.
Абсолютною
вологістю повітря
називається
величина парціального тиску
(пружність) водяної пари у Па (мм.рт.ст.)
або масова кількість пари, виражена у
грамах, яка знаходиться
в
повітря
(
).
Якщо парціальний тиск виражений у
мм.рт.ст., то величина
і
чисельно майже співпадають ( 1мм.рт.ст.
=133,332 Па). Абсолютна вологість не
характеризує ступінь вологонасичення
повітря, оскільки однакова абсолютна
вологість при різних температурах
відповідає різному ступеню сухості
повітря. Для оцінки ступеня сухості
повітря необхідно знати ще й максимальну
вологість.
Максимальна
вологість
– це максимальна (насичена) кількість
водяної пари у повітрі при
даній температурі. Чим вища температура
повітря, тим більше потрібно водяної
пари для його насичення.
При досягненні максимальної вологості
водяна пара переходить у крапельно-рідкий
стан у вигляді роси. Максимальна напруга
водяної пари під час насичення називається
тиском насичених парів. Максимальна
вологість для кожної температури
постійна.
Для позитивних температур можна приблизно рахувати що:
де
– температура повітря,
.
Абсолютна вологість визначається по формулі, :
Де – парціальний тиск водяної пари у повітрі. Па;
-
абсолютна температура вологого повітря,
.
,
де – тиск водяної пари у стані насичення притемпературі, яка зафіксована вологим термометром психрометра;
–
відповідно
температура вологого і сухого термометрів,
яка визначається аспіраційним або
побутовим психрометром,
;
–
барометричний
тиск, при якому проводиться вимірювання
температури, Па;
–
психометричний
коефіцієнт, який залежить від швидкості
повітря біля кульки мокрого термометра
(при визначенні вологості зовнішнього
повітря – 0.00074, для умов експерименту
в аудиторії – 0.0011).
Оцінка ступеня сухості повітря здійснюється за значенням відносної вологості. Відносна вологість - відношення абсолютної вологості до максимальної при даній температурі, вимірюється у відсотках:
.
де
-
тиск
насичених водяних парів при температурі,
зафіксованій сухим термометром.