Рассчитать, потерю теплоты человеком за счет испарения влаги с поверхности кожи

Массу выделяемой и испаряющейся влаги принять как для очень тяжелой работы, при температуре воздуха равной 45 °C. Скрытую теплоту испарения выделяющейся влаги принять равной r = 2260 кДж/кг (для воды).

Количество теплоты, передаваемое человеком окружающей среде при испарении влаги, выводимой на поверхность потовыми железами, Вт.

Q_ИС= G_Пr,.

где G_П - масса выделяемой и испаряющейся влаги, 1 кг/с; r — скрытая теплота испарения выделяющейся влаги, Дж/кг.

На величину потовыделения, кроме температурных факторов влияет и категория работ, выполняемых человеком. В зависимости от степени тяжести работ увеличивается и количество влаги, выделяемой человеком.

G_П = 21г/мин = 0,35кг/с.

Q_ИС = 0,35*2260= 0,791кДж/с= 791Вт.

Q_ИС = 791 Вт.

Рассчитать потерю теплоты человеком за счет нагрева вдыхаемого воздуха

Объем воздуха, вдыхаемого человеком в единицу времени, принять равным V_лв = 0,004 м³/с (как для тяжелой работы). Плотность вдыхаемого воздуха принять равной с_вд = 1,2 кг/м³; удельную теплоемкость выдыхаемого воздуха принять С_р = 1,2 Дж/(кг? °С); температуру выдыхаемого воздуха и температуру вдыхаемого воздуха принять равными соответственно t_выд = 37 °C, t_вд = - 35 °C.

Q_В =V_лвс_вдC_р(t_выд? t_вд).

QВ =0,004*1,2*1,2*(37-(-35))= 0,006*72= 0,432Вт.

QВ =0,432Вт Количество теплоты, выделяемой человеком с выдыхаемым воздухом, зависит от его физической нагрузки, влажности и температуры окружающего (вдыхаемого) воздуха. Чем больше физическая нагрузка и ниже температура окружающей среды, тем больше отдается теплоты с выдыхаемым воздухом. С увеличением температуры и влажности окружающего воздуха количество теплоты, отводимой через дыхание, уменьшается.

Тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс, в системе «человек — среда обитания» зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма Q_тп = f (t_oc; v; ш; T_оп; J).