Человек, выполняющий дыхание при спокойном ритме, делает около 15 вдохов и выдохов в минуту. При таком дыхании средний
Человек, выполняющий дыхание при спокойном ритме, делает около 15 вдохов и выдохов в минуту. При таком дыхании средний объем вдыхаемого воздуха составляет 2 литра. Температура воздуха в комнате составляет 24 °C, а при выдохе – 34 °C. Давление воздуха нормальное атмосферное. Исходя из предположения, что воздух является идеальным газом и не изменяет свой состав, рассчитайте мощность тепловых потерь через дыхание. Сравните найденное значение с средней мощностью тепловых потерь через поверхность тела во время сна (примите последнюю за точку отсчета).
15.12.2023 17:08
Объяснение:
Для расчета мощности тепловых потерь через дыхание и поверхность тела во время сна, мы должны использовать закон сохранения энергии. Воздух, который человек вдыхает, охлаждается от 24°C до 34°C при выдохе. Это означает, что энергия (тепло) переходит от воздуха в организм.
Сначала найдем количество теплоты, переданное через дыхание. Для этого умножим разницу в температуре на средний объем воздуха, вдыхаемого в минуту, а затем умножим на количество минут в часе (60).
Теперь вспомним, что в целом человеческое тело теряет тепло через поверхность во время сна. Средняя мощность тепловых потерь через поверхность тела во время сна составляет около 100 Вт.
Чтобы сравнить мощности тепловых потерь через дыхание и поверхность тела во время сна, поделим количество теплоты, переданное через дыхание, на 100 Вт.
Например:
Чтобы рассчитать мощность тепловых потерь через дыхание, учитывая средний объем вдыхаемого воздуха, температуру окружающего воздуха и разницу температур при вдохе и выдохе.
Совет: Отличный способ понять эту тему - провести небольшой эксперимент, измерив объем вдыхаемого воздуха и разницу температур при вдохе и выдохе. Затем попробуйте рассчитать мощность тепловых потерь через дыхание и сравнить ее с средней мощностью тепловых потерь через поверхность тела во время сна.
Закрепляющее упражнение:
Рассчитайте мощность тепловых потерь через дыхание, исходя из данных: средний объем вдыхаемого воздуха составляет 2 литра, температура окружающего воздуха - 24°C, температура при выдохе - 34 °C. Затем сравните эту мощность с средней мощностью тепловых потерь через поверхность тела во время сна (100 Вт).