Розрахунок теплового балансу організму людини

Вивчення теплового обміну людини необхідне для визначення впливу окремих компонентів мікроклімату на організм і порівняння між собою ступеню цього впливу.

Тепловий баланс залежить від взаємовідношення теплоутворення в організмі людини та тепловіддачі його з навколишнім середовищем і може бути

= M ± QR ± QK - QW

М- теплопродукція людини, що пов’язана з інтенсивністю газообміну(споживання кисню в мл в 1 хв) під час виконання фізроботи або знаходження у стані спокою.

М

= 7 ккал/хв

QR

= тепловіддача (або одержання тепла) організмом людини шляхом випромінювання (радіації),визначається за формулою:

R = 0,09 ⋅ П ⋅ (tR +tП )

K

- тепловіддача (або одержання тепла) організмом людини шляхом конвекції ,визначається за формулою:

QK = 0,1 ⋅ П ⋅ (0,5 +

) ⋅ (tВ -tП )

де П

- поверхня тіла людини,м2 , що бере участь у процесах теплообміну(знаходиться за графіком додатку ІІІ )

П=1,52 м2

v- швидкість руху оточуючого повітря, м/с.= 0,5 м/с.

tR

- температура оточуючих людину поверхонь і предметів.R = 40 о С

tп

- температура оточуючого повітряп=30,5 о С

tпт

= середньозважена температура поверхні тіла людини о С, залежно від температури повітря . Знаходиться за табл 2 додатку ІІІ.ПТ = 33о СR = 0,09 ⋅ 1,52 ⋅ (40-33) = 0,96K = 0,1 ⋅ 1,52⋅ (0,5 + √0,5) ⋅ (30,5-33) = -0,456

QW

= тепловіддача організмом людини за рахунок випаровування, визначається за формулоюW = 0,58 ⋅ Е

Е

- кількість вологи (г) , що випаровується з поверхні тіла в 1 хв при даній температурі.

Е = 8 г/хв.W = 0,58 ⋅ 8 = 4,64

Q=7+0,96-0,456-4,62= 2,864ккал/хв.

Q більше 1 ккал, то можна сказати, що терморегуляція людини в напруженому стані. Тому необхідними є такі заходи: покращення вентиляції, обдування людини та підвищення вологи.

Після проведення додаткових заходів робимо перерахунок.= 3м/с.

Е = 6 г/хв.K = 0,1 ⋅ 1,52⋅ (0,5 + √3) ⋅ (30,5-33) = -0,836W = 0,58 ⋅ 6 = 3,48

Q=7+0,96-0,836-3,48= 3,64ккал/хв. 4,22Вт

Після збільшення рухомості повітря до 5 м/с, бачимо що тепловий баланс збільшився, але все ж таки застосування додаткових заходів необхідне задля хоча б незначного покращення ситуації з нормалізації терморегуляційних функцій організму.

Зведена таблиця результатів розрахунку теплового балансу організму людини

Цікаві статті з розділу

Гідрологічний нарис басейну річки Дністер
Вода є джерелом життя на Землі. Ріки і озера дають воду для зрошення та обводнення земель, служать цілям транспорту, водопостачання та джерелом утримання енергії. Окрім того, що вода – вели ...

Екологічні проблеми енергетики
Енергетика - найважливіший фактор у процесі перетворення природи людиною. Виробництво енергії, її транспортування і споживання набули глобального характеру. Створений людством енергетичний потенціал з ...

Екологія водосховищ
Режим річкового стоку характеризується значною нерівномірністю і знаходиться в різкому протиріччі з режимом його споживання більшістю галузей народного господарства. З усіх можливих засобів ...