Реферат: Особенности жизнедеятельности организмов

P – вес тала человека, кг ;

t_т – температура тела в ⁰ С ;

t_к – температура кожи в ⁰ С .

Расчет радиационно-конвективных теплопотерь и требуемого теплового сопротивления одежды производится по методике ЦНИИШП с учетом величины энергозатрат человека (М), времени пребывания его в заданных метеорологических условиях (τ), температуры окружающей среды (t_B ), скорости ветра (v_B ) и воздухопроницаемости одежды.

1. Определяем энергию, затраченную человеком на механическую работу: Z = ( M - M _осн. ) • 10% / 100%;

2. Q _исп. =[( M + D / t )- Z ] • 20/100% • [( H + D / t ) • ( M - M _осн. )•10% / 100%] • 20/100%

3. Q _исп. = ( M + D / t ) - Z - Q _исп. - Q _дых. = Q 72М +0,028М_осн. + 0,8 D / t - Q _дых.

Зная величину радиационно-конвективных теплопотерь, можно определить плотность теплового потока с поверхности тела человека:

q = Q _{рад-конв.} / S _общ.

Общая площадь тела человека находится как зависимость площади поверхности тела человека от его роста и веса.

Суммарное тепловое сопротивление одежды определяется по формуле:

R _сум. = t _{ср.взв.к} - t_B / q

При этом ввиду того, что тепловое сопротивление одежды падает при повышении скорости ветра, необходимо установить поправку на ветер к R_сум . с учетом воздухопроницаемости материалов одежды.

2) Метод Г.Кондратьева. За критерий комфорта принята средняя температура кожи также.

Учитывая І-ый закон термодинамики, т.е. закон термодинамики – Закон сохранения энергии, тепловой баланс тела человека выражается уравнением: M = Q + Q ^׀ + L + E + A , где

М – теплопродукция, ккал/ч ;

Q – теплоотдача через кожу, покрытую одеждой;

Q ^׀ – теплоотдача через кожу, не покрытую одеждой;

Е – теплоотдача через дыхательные пути;

L – потеря тепла на механическую работу;

А – накопление энергии в виде теплоты в организме (внутри).

Величины Q^׀ и А незначительны, поэтому в приближенном расчете исключаются: M = Q + L + E

Величины L и Е составляют некоторые доли от М: L = хМ, Е = уМ, где х,у – правильные дроби, показывающее тепло, теряемое в результате внешней механической работы (х) и при дыхании (у).

Таким образом, получаем полное количество тепла, которое проходит сквозь одежду, т.е.

Q = М (1 - х - у)

Полагая, что х≈0,20, у≈0,24 при длительной работе, получим Q=0,56М или Q=qS, где

q – удельный тепловой поток, тепловая нагрузка одежды;

S – поверхность кожи человека, м² ;

Для наглядности сравним данную тепловую нагрузку одежды (q) с тепловой нагрузкой, соответствующей нормальному тепловому состоянию организма (q₀ ), когда температура воздуха, стен, потолка равна 21⁰ С, скорость воздуха 0,1 м/сек, относительная влажность воздуха 40-60%, физические усилия отсутствуют, средняя температура кожи под одеждой t₁ =33⁰ С, тепловое сопротивление воздуха R_По =0,14, т.е. коэффициент теплоотдачи α₀ =7,15 ккал/м² • ч • град .

N = q / q ₀ = Q / Q ₀ – показатель тепловой нагрузки выражает, во сколько раз теплопотери кожи под одеждой при данных условиях работы организма больше теплопотери при нормальном состоянии.

Аналогично, I - R / R ₀ – показатель теплоизоляционной способности данной одежды выражает теплозащитную способность этой одежды по сравнению с той одеждой, в которую одет человек при нормальном тепловом состоянии. Чем больше І, тем теплее одежда. R₀ – тепловое сопротивление нормализованной одежды = 0,17 ÷ 0,18 м² • ч • град/ккал.

Таким образом, величина М определяется видом деятельности человека, а N = M (1 - x - y )/ Q ₀ , а при (1 - x - y )≈0,56