89658

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОРГАНИЗМА. СПОСОБЫ ТЕПЛООБМЕНА

Доклад

Биология и генетика

На рисунке показана схема преобразования солнечной энергии в организме человека. Вся тепловая энергия образующаяся в организме человека уходит из него. С кожных покровов человека испаряется не только вода но и межклеточная жидкость. Так у человека в сутки испаряется 0304 л жидкости со слизистых оболочек дыхательных путей.

Русский

2015-05-13

206.47 KB

7 чел.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОРГАНИЗМА. СПОСОБЫ ТЕПЛООБМЕНА

Наряду с совершением работы , организм преобразует питательного вещества в . В конечном итоге, вся энергия, полученная организмом с пищей, кроме той части, которая идет на механическую работу, превращается в тепловую, и в виде тепла отдается организмом в окружающую среду. Принято выделять несколько этапов в этом теплообразовании, которые делятся на два вида:

1. Прежде всего, тепловые потери присущи биологическому окислению питательных веществ, в ходе которых синтезируется АТФ. Выделяющаяся при этом тепловая энергия называется первичным теплом.

2. Все остальные теплообразования называют вторичным теплом. К ним относят: тепло при синтезе макромолекул (кроме АТФ); при поддержании градиентов за счет активного транспорта; при мышечном сокращении; при трении мышц, кровеносных сосудов, суставов и т. д.; при распаде белков и других макромолекул; при пассивном транспорте веществ.

На рисунке показана схема преобразования солнечной энергии в организме человека.

Вся тепловая энергия, образующаяся в организме человека, уходит из него. Теплообмен осуществляется на поверхности тела, при этом различают четыре основных его способа:

1. Теплопроводность -

2. Конвекция -

3. Излучение -

4. Испарение -

  1.  Теплопроводность играет основную роль в переносе тепла через одежду. Тепловая энергия, переносимая посредством теплопроводности, может быть вычислена по следующей формуле:

- коэффициент теплопроводности;

- площадь теплообмена;

- температура поверхности тела;

- температура окружающей среды;

- толщина слоя (одежды);

- время, в течение которого идет процесс теплообмена.

2. Конвекцией называют перенос тепла, перемещающийся средой, то есть, движущийся газом или жидкостью. Различают естественную и принудительную конвекцию. При естественной конвекции причиной перемещения среды является сама разность температур в различных ее частях. Например, холодный воздух, как более плотный и тяжелый, опускается вниз и вытесняет легкий теплый воздух. В случае принудительной конвекции (ветер, вентилятор) имеется внешняя сила, принудительная конвекция значительно эффективнее переносит тепло, чем естественная. Перенос тепла при конвекции описывается такой же формулой, как и для теплопроводности, но уже имеет не постоянное значение, а зависит от конкретных условий, в которых находится организм.

3. Перенос тепла излучением осуществляется путем испускания инфракрасных лучей. В соответствии с законом Вина, максимальное излучение при температуре поверхности человеческого тела 36,7 , приходится на длину волны 10 микрон. Величину энергии, излучаемую телом, можно приблизительно найти по формуле, полученной из закона Стефана-Больцмана:

  - так как, для данной инфракрасной (ИК) области спектра, человек представляет собой абсолютно черное тело.

4. Тепло, отводимое от организма путем испарения, рассчитывается по формуле:

- скрытая теплота (удельная) испарения

 - масса жидкости, испаряемая с поверхности тела.

Теплоотдача осуществляется только при испарении жидкости с поверхности тела. Если человек выделяет много пота, но условий для его испарения нет, то теплоотдача не является эффективной. Так, при 100 % относительной влажности (паровая баня), испарение полностью прекращается. С кожных покровов человека испаряется не только вода, но и межклеточная жидкость. За сутки с поверхности кожи испаряется примерно 0,3-0,4 л жидкости. Жидкость испаряется не только с кожи, но и со слизистых оболочек. Так, у человека в сутки испаряется 0,3-0,4 л жидкости со слизистых оболочек дыхательных путей.

Испарение является наиболее эффективным способом теплообмена организма при высокой температуре и низкой влажности внешней среды. Все остальные способы теплопередачи функционируют только тогда, когда температура окружающей среды ниже, чем температура кожи человека, в противном случае они превращаются в механизм дополнительного нагрева организма. Это обстоятельство учитывается уравнением теплового баланса организма человека, которое имеет вид:

М - теплопродукция (количество тепла, которое выделяется в организме в сутки). В уравнении знак “+”- если температура окружающей среды больше то есть , знак “-” - если .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6982. Маркетинг как открытая мобильная система 97 KB
  Маркетинг как открытая мобильная система Системный подход к организации маркетинга на предприятии. Характеристика основных этапов маркетинговой деятельности предприятия (анализ ситуации, планирование маркетинговой деятельности, реализация пл...
6983. Изучение потребностей, поведения потребителей и выбор целевых сегментов 133 KB
  Изучение потребностей, поведения потребителей и выбор целевых сегментов. Моделирование поведения покупателей с учетом факторов влияния. Потребительские рынки, процесс принятия решения о покупке. Рынок товаров промышленного назначения. Сущнос...
6984. Маркетинговая товарная политика 141 KB
  Маркетинговая товарная политика Сущность маркетинговой товарной политики и её структура. Атрибуты товара (упаковка, торговая марка). Конкурентоспособность товара и создание нового продукта. Товарный ассортимент и товарная номенклатура. Жи...
6985. Маркетинговая ценовая политика 63.5 KB
  Маркетинговая ценовая политика Сущность и роль ценовой политики в системе маркетинга. Алгоритм маркетингового расчета цен Сущность и особенности использования методов прямого ценообразования. Сущность и роль ценовой политики. Цены и ценова...
6986. Маркетинговая политика коммуникаций 114 KB
  Маркетинговая политика коммуникаций. Сущность маркетинговой политики коммуникаций, основные элементы. Алгоритм планирования комплекса маркетинговых коммуникаций. Реклама, пропаганда, личные продажи как элементы маркетинговой политики коммуни...
6987. Стратегии маркетинга предприятия 99 KB
  Стратегии маркетинга предприятия. Сущность стратегий маркетинга. Понятие внутреннего и внешнего конкурентного преимущества Стратегии маркетинга относительно товара и рынка. Сущность стратегий маркетинга Стратегия - это генера...
6988. Организация и контроль маркетинговой деятельности 171.5 KB
  Организация и контроль маркетинговой деятельности. Сущность и задания организации службы маркетинга на предприятии. Типы построения маркетинговых служб и их характеристика. Контроль маркетинговой деятельности. Сущность и задания орган...
6989. Сущность маркетинга. Современная концепция маркетинга 69.5 KB
  Сущность маркетинга. Современная концепция маркетинга. Теоретическая основа маркетинга, маркетинговая триада. Основные цели и принципы маркетинга. Модель маркетинговой деятельности. Концепции деятельности предприятия на рынке. Эволюция ра...
6990. Енергозбереження у теплоенергетичних процесах 164 KB
  Енергозбереження у теплоенергетичних процесах Державне управління енергозбереженням Державне управління енергозбереженням, на перший погляд, суперечить принципам ринкової економіки, до якої рухається господарство України. Але через надзвичайно велик...