Испарение – как основной путь теплоотдачи. Значение испарение

Существуют следующие пути отдачи тепла организмом в окружающую среду: излучение, теплопроведение, конвекция и испарение.

Излучение — это способ отдачи тепла в окружающую среду поверхностью тела человека в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона (а = 5—20 мкм Излучением отдают тепло все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля (—273 °С). Поверхность тела человека также является излучателем тепла, но она в свою очередь может получать некоторое количество тепла за счет излучения окружающих предметов. Тепло отдается организмом тогда, когда температура стен, пола, потолка, а также поверхности оборудования, ограждающих устройств в помещении ниже температуры наружных слоев одежды (в среднем 27—28 °С) или открытой поверхности кожи

Теплопроведение — способ отдачи тепла, имеющий место при контакте, соприкосновении тела человека с другими физическими телами. Количество тепла, отдаваемого организмом в окружающую среду этим способом, пропорционально разнице средних температур контактирующих тел, площади контактирующих поверхностей, времени теплового контакта и теплопроводности контактирующего тела. Сухой воздух, жировая ткань характеризуются низкой теплопроводностью и являются теплоизоляторами. Использование одежды из тканей, содержащих большое число маленьких неподвижных «пузырьков» воздуха между волокнами (например, шерстяные ткани), дает возможность организму человека уменьшить рассеяние тепла путем теплопроводности

Конвекция — способ теплоотдачи организма, осуществляемый путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (воды). Для рассеяния тепла конвекцией требуется обтекание поверхности тела потоком воздуха с более низкой температурой, чем температура кожи. При этом контактирующий с кожей слой воздуха нагревается, снижает свою плотность, поднимается и замещается более холодным и более плотным воздухом. В условиях, когда температура воздуха равна 20 °С, а относительная влажность — 40—60 %, тело взрослого человека рассеивает в окружающую среду путем теплопро-ведения и конвекции около 25—30 % тепла (базисная конвекция). Конвекция — передача тепла через воздушную среду. Если человек раздет, то в условиях неподвижного воздуха прилегающий к коже слой воздуха толщиной 4—8 мм нагревается путем проведения тепла. Нагрев более отдаленных слоев происходит вследствие естественной конвекции или движения воздуха (принудительная конвекция), при которых происходит замещение прилегающих к телу более теплых слоев воздуха более холодными. Когда человек пребывает в условиях подвижного воздуха, толщина указанного пограничного слоя уменьшается до 1 мм и менее, а теплоотдача возрастает в несколько раз.

Теплоотдача конвекцией увеличивается также с ростом барометрического давления. Относительно небольшая отдача тепла проведением и конвекцией происходит также через поверхность дыхательных путей, если вдыхаемый воздух имеет более низкую, чем тело, температуру. Теплоотдача конвекцией прекращается, если величина температуры окружающего воздуха достигает величины температуры кожи. В случае, когда она повышается еще больше, происходит не отдача, а восприятие конвекционного тепла

Теплоотдача путем испарения — это способ рассеяния организмом тепла в окружающую среду за счет его затраты на испарение пота или влаги с поверхности кожи и влаги со слизистых оболочек дыхательных путей («влажная» теплоотдача). У человека постоянно осуществляется выделение пота потовыми железами кожи («ощутимая», или железистая, потеря воды), увлажняются слизистые оболочки дыхательных путей («неощутимая» потеря воды) (рис. 13.4). При этом «ощутимая» потеря воды организмом оказывает более существенное влияние на общее количество отдаваемого путем испарения тепла, чем «неощутимая». При температуре внешней среды около 20 "С испарение влаги составляет около 36 г/ч.

Испарение — основной путь теплоотдачи при повышенной температуре воздуха, в особенности, когда температура воздуха и окружающих предметов близка к температуре кожи, что затрудняет или исключает теплоотдачу излучением и конвекцией. Теплоотдача испарением происходит потому, что при испарении 1 г воды теряется около 2,5 кДж (0,6 ккал) тепла. Испарение влаги из организма происходит как с поверхности кожи, так и через дыхательные пути.