Процессы теплопотерь
Тело отдает тепло с помощью четырех процессов. При излучении тепло передается с поверхности одного объекта на поверхность другого без физического контакта между объектами. Отдача тепла зависит от градиента температуры, т. е. от разности температур поверхностей объектов. Если человек находится в состоянии покоя в удобной обстановке (при температуре от 21 до 22 С), то приблизительно 60 % тепла, образуемого в теле, передается с помощью излучения объектам с меньшей температурой.
Теплопроводность представляет собой передачу тепла от одного объекта к другому через непосредственный контакт и также, как излучение, зависит от градиента температуры. Если человек сидит на холодной мраморной скамье, то происходит отдача тепла с помощью теплопроводности. Конвекция представляет собой особый случай теплопроводности, в соответствии с которым тепло передается молекулам воздуха (или воды), которые становятся легче и удаляются с поверхности тела, а их место занимают молекулы более холодного воздуха (или воды).
Отдача тепла может быть увеличена при усилении движения воздуха относительно поверхности тела. Очевидно, все рассмотренные процессы могут происходить с получением тепла. Мы получаем тепло от солнца за счет излучения на расстоянии 150 млн км и от воды в горячей ванне с помощью процесса теплопроводности, так как температура воды превышает температуру поверхности тела.
Тепло, полученное из окружающей среды, прибавляется к теплу, образующемуся при мышечной деятельности, и создает дополнительные нагрузки на органы регулирования температуры тела. К процессам, обеспечивающим отдачу тепла, относится и потоотделение. Потоотделение представляет собой процесс образования водного раствора на поверхности тела. Испарение представляет собой процесс, в результате которого молекулы воды, находящиеся в жидком состоянии, преобразуются в газ. Для такого процесса требуется приблизительно 580 ккал тепла на 1 л испаряемого пота.
Тепло для испарения поступает от тела. В состоянии покоя приблизительно 25 % отдачи тепла обеспечивается за счет испарения, но при выполнении физических упражнений испарение становится основным процессом отдачи тепла. Испарение зависит от градиента давления водяных паров между кожей тела и воздухом и непосредственно не зависит от температуры. Давление водяных паров в воздухе зависит от относительной влажности и давления насыщения при данной температуре воздуха.
Например, относительная влажность зимой может составлять 90 %, но поскольку давление насыщения холодного воздуха небольшое, то в такой день давление водяных паров также небольшое и заметны пары воды, исходящие от тела после физических упражнений. При положительных температурах относительная влажность является хорошим индикатором давления водяных паров в воздухе. Если давление водяных паров слишком высокое, пот не испаряется, а следовательно, охлаждение тела не происходит.
Разделы
Страницы