Hogyan mérik a hősugárzást. A hősugárzás intenzitásának kiszámítása. Speciális ruházat és a káros hatások csökkentését szolgáló egyéb eszközök használata

Mikroklíma

A mikroklíma befolyásolja a közérzetet és a teljesítményt. Amikor a hőmérséklet 30 ° C fölé emelkedik, a teljesítmény csökken. Emberek esetében a maximális hőmérsékletet az expozíció időtartamától és a védőeszközök használatától függően határozták meg.

A munkakörnyezet meteorológiai viszonyait jellemző fő paraméterek a következők:

levegő hőmérséklete t, ° С;

relatív páratartalom ,%;

légsebesség V, m / s;

légköri nyomás P, mm. RT. Művészet;

intenzitás hősugárzás Vagyis, W / m2.

Ezek a körülmények befolyásolják az emberi test és a környezet közötti hőcserét. Folyamatos hőcsere folyik a test és a környezet között, amely a test által generált hőnek a környezetbe történő átviteléből áll.

A mikroklíma paraméterei közvetlenül befolyásolják az ember jólétét és teljesítményét.

A helyiség magas léghőmérsékletén a bőr erei kitágulnak, miközben a test felszínén fokozott a véráramlás, és a hőátadás a környezetbe jelentősen megnő, azonban 30 ° C feletti léghőmérsékletnél a hőátadás konvekcióval és sugárzással általában leáll, a hő egy részét felszabadítja párolgás a bőr felszínéről. A nedvességgel együtt a test elveszíti a sókat is, amelyek fontos szerepet játszanak a test életében. Kedvezőtlen körülmények között a folyadékveszteség műszakonként elérheti a 8-10 litert, és ezzel együtt akár 40-50 g NaCl-t (a szervezetben összesen körülbelül 140 g NaCl). 28-30 g elvesztése a gyomorszekréció megszűnéséhez vezet, és - nagy mennyiségben - izomgörcsökhöz és görcsökhöz. Magas léghőmérséklet és vízhiány esetén a szervezetben intenzíven fogyasztják a szénhidrátokat, zsírokat, tönkremennek a fehérjék.

A forró üzletekben dolgozók vízháztartásának helyreállításához a feltöltési pontokat sós (~ 0,5% NaCl) szénsavas ivóvízzel kell felszerelni, 4-5 liter / fő / műszak sebességgel.

Amikor a környezeti levegő hőmérséklete csökken, a test reakciója más: az erek keskenyednek, a testfelületre áramló vér lelassul, a hőtermelés nő és a hőátadás csökken. A beszűkült edényekben lumenük periodikusan szűkül és tágul, fájdalom jelentkezik. A hőveszteség nő, és a hipotermia lehetősége nő. A levegő mobilitása és a magas páratartalom fokozza a test hűtési tulajdonságait.

A magas relatív páratartalom magas léghőmérséklet mellett is káros hatással van a testre. megakadályozza az izzadtság párolgását és elősegíti a test túlmelegedését. Minél nagyobb a relatív páratartalom, annál kevesebb izzadék párolog el időegység alatt, annál gyorsabban történik a túlmelegedés. A 31 ° C feletti hőmérsékleten a magas páratartalom különösen kedvezőtlen hatást fejt ki. ezen a hőmérsékleten szinte az összes hő (felszabadul) a verejték elpárolgása során a környezetbe kerül. A páratartalom növekedésével a verejték nem párolog el, hanem lecsöpög.

Az elégtelen páratartalom a légutak nyálkahártyájának kiszáradását, repedését okozza.

A légi mobilitás nagyon hatékonyan elősegíti a hőátadást, ami magas levegő hőmérsékletén pozitív, alacsony hőmérsékleten viszont negatív jelenség.

A légköri nyomás jelentős hatással van egy olyan létfontosságú pillanatra, mint a légzési folyamat. Az oxigén jelenléte a belélegzett levegőben szükséges, de nem elegendő feltétel a test létfontosságú aktivitásához. Az oxigén diffúziójának intenzitását a vérbe az alveoláris levegőben lévő oxigén parciális nyomása határozza meg (az alveolus falain keresztül az oxigén diffúzióval jut be a vérbe), amely a belélegzett levegő légnyomásától függ. Az ember kielégítő egészségi állapota ~ 4 km magasságig, tiszta oxigén belélegzése esetén pedig ~ 12 km magasságig fennmarad. 4 km felett oxigén éhezés léphet fel - hipoxia a tüdőből a vérbe jutó oxigén diffúziójának csökkenése miatt. Túlzott nyomás alatt végzett munka esetén a légzési sebesség csökken, a légzésszám és a pulzus enyhe csökkenése miatt.

A túlzott légnyomás az oxigén parciális nyomásának növekedéséhez vezet az alveoláris levegőben, és ugyanakkor a tüdő térfogatának csökkenéséhez és a légzőizmok erejének növekedéséhez vezet. A nyomás gyors változása nagyon veszélyes az ember számára.

A felhevített felületek hősugárzása fontos szerepet játszik a káros hatások kialakulásában mikroklimatikus viszonyok termelő létesítményekben. A sugárzó hő legnagyobb veszélye az olvadt fém vagy a magas hőmérsékletre melegített fém.

+ 500 ° C-ig terjedő hőmérsékleten a fűtött felület 0,76 - 740 mikron hullámhosszúságú infravörös sugarakat bocsát ki, magasabb hőmérsékleten pedig az infravörös sugarak növekedésével együtt látható fény és ultraibolya sugarak jelennek meg. Az infravörös sugarak elsősorban hőhatással vannak az emberi testre. A hősugárzás hatására biokémiai változások következnek be a szervezetben, csökken a vér oxigéntelítettsége, csökken a vénás nyomás, lelassul a véráramlás és ennek következtében a szív- és érrendszeri és idegrendszeri tevékenység megszakad; a mélyen fekvő szövetek hőmérséklete emelkedik, a szemlencse elhomályosodik (professzionális szürkehályog).

Mikroklíma szabályozás

Az ipari mikroklíma szabványokat a GOST 12.1.005-88 munkavédelmi szabványok rendszere állapítja meg.

Az ipari mikroklíma normáit a GOST 12.1.005-88 „A munkaterület levegője” és az SN 2.2.4.548-96 építési előírások rendszere határozza meg. Ezek minden iparágban és minden éghajlati övezetben megegyeznek, kisebb eltérésekkel. Optimális és elfogadható értékek formájában. Optimális - termikus kényelem érzetét kelti, és megengedett - átmeneti és gyorsan normalizálódó változásokat okozhat a test funkcionális és termikus állapotában, valamint a hőszabályozási reakció stresszében, amelyek nem lépik túl a fiziológiai adaptációs képességeket. A normákat a munkaterületre - a padlószint vagy a padlószint feletti 2 méteres magasságra - vagy a munkahelyi helyiségre helyezik.

Az optimális relatív páratartalom minden évszakra 40-60%.

A nyílt forrásokból (fűtött fém, üveg, „nyitott” láng stb.) Végzett hősugárzás intenzitása nem haladhatja meg a 140 Vm / m 2 értéket, míg a testfelület több mint 25% -át nem szabad kitenni sugárzásnak és eszközöknek egyéni védelem test és szem.

A hősugárzás megengedett integrált intenzitása nem haladhatja meg a 350Wm / m 2 értéket.

A fűtött felületekről dolgozó hősugárzás intenzitása technológiai berendezések, világítóberendezések, az állandó és nem állandó munkahelyeken történő inszoláció nem haladhatja meg a 35 Wm / m 2 -et, ha a testfelület legalább 50% -ával besugárzik, 70 Wm / m 2 - a besugárzott felület nagysága 25 és 50% között, és 100 Wm / m 2 - a testfelület legfeljebb 25% -ának megfelelő besugárzás.

A hősugárzás megengedett intenzitása az ultraibolya spektrumban 0,001 Bm / m2 legfeljebb 0,28 μm hullámhosszon, 0,05 Bm / m2 0,28-0,32 μm hullámhosszon és 10 Bm / m2 0 hullámhosszon. , 32-0,4 mikron.

A belélegzett levegő maximális hőmérséklete, amelyen egy személy speciális védőfelszerelés nélkül több percig lélegezhet \u003d 116 ° C

Az izzadás kevéssé függ a test vízhiányától vagy feleslegétől.

A test 2-3% -os kiszáradása elfogadható. 6% -nál - károsodott mentális aktivitás és csökkent látásélesség, 15-20% -nál - halál.

Az izzadással a sótartalom csökken (akár 1%, beleértve a NaCl 0,4-0,6% -át). Kedvezőtlen körülmények között a folyadékveszteség \u003d 8-10 l / műszak és benne legfeljebb 60 g. NaCl (a teljes NaCl a testben kb. 140 g.)

A só elvesztésekor a vér elveszíti a víz visszatartásának képességét, és károsodott szív- és érrendszeri aktivitáshoz vezet.

Magas hőmérsékleten és vízhiányban a szénhidrátokat és zsírokat intenzíven fogyasztják, a fehérjék elpusztulnak. A vízháztartás helyreállítása:

1. Igyon sós szénsavas vizet (kb. 0,5% NaCl) 4-5 l / műszakban (meleg üzletekben).

2. Igyon fehérje-vitamin italt, hideg vizet, teát.

A test túlmelegedése (hipertermia) - tartósan magas hőmérsékletnek kitéve. Jelek: fejfájás, szédülés, gyengeség, színtorzulás, szájszárazság, émelygés, hányás, erős izzadás, fokozott pulzus és légzés, sápadtság, kitágult pupillák.

Hipotermia (hipotermia) - a hőmérséklet csökkenésével, a magas mobilitással és a páratartalommal. Tünetek: kezdetben a légzésszám csökkenése, a belégzési térfogat növekedése, majd a rendszertelen légzés, a szénhidrát-anyagcsere változása, izomremegés és megfázásos sérülés.

A ruházat jellegének felmérése (hőszigetelés) és a test akklimatizálása más időpontban évben bevezette az év időszakának koncepcióját. Különböztesse meg az év meleg és hideg időszakát. Az év meleg időszakát a napi átlagos külső hőmérséklet + 10 ° С és feletti, a hideg - + 10 ° С alatt jellemzi.

Figyelembe véve a munka intenzitását, a munka összes típusát, a test teljes energiafogyasztása alapján, három kategóriába soroljuk: könnyű, közepes és nehéz. Az ipari helyiségek jellemzőit a bennük végzett munka kategóriája szerint a megfelelő helyiségben dolgozók 50% -ának vagy annál nagyobb arányában végzett munka kategóriája határozza meg.

A könnyű munka (I. kategória), legfeljebb 174 W energiafogyasztással, magában foglalja az ülve vagy álló helyzetben végzett munkát, amely nem igényel szisztematikus fizikai megterhelést (kontrollerek munkája, a precíziós műszergyártás, az irodai munka stb. Folyamataiban). A könnyű munkát az 1a kategóriába (energiafogyasztás 139 W-ig) és a 16-os kategóriába (140 ... 174 W energiafogyasztás) osztják.

A közepes súlyú (II. Kategóriájú) munka magában foglalja a 175 ... 232 W (2a. Kategória) és 233 ... 290 W (2b. Kategória) energiafogyasztású munkát. A 2a. Kategória magában foglalja az állandó járással járó, álló helyzetben vagy ülve végzett munkát, de nem igényli a súly mozgatását, a 2b. Kategória - a járással kapcsolatos munkát és a kis (legfeljebb 10 kg-os) súlyokat (gépi összeszerelő üzletekben, textilgyártásban, feldolgozásban). fa stb.).

A nehéz munka (III. Kategória), amelynek energiafogyasztása meghaladja a 290 W-ot, magában foglalja a szisztematikus fizikai megterheléssel, különösen az állandó mozgással járó munkát, jelentős (több mint 10 kg) súlyok hordozásával (gépészeti összeszerelő műhelyekben, textilgyártásban, fafeldolgozásban stb.). .) A nehéz munka (III. Kategória), amelynek energiafogyasztása meghaladja a 290 W-ot, magában foglalja a szisztematikus fizikai megterheléssel, különösen az állandó mozgással járó munkát, jelentős (több mint 10 kg) súlyok hordozásával (kovácsolásban, öntödékben, kézi eljárásokkal stb.) ...

1. A hősugárzás jellemzői.

2. Kirchhoff-törvény.

3. A fekete test sugárzásának törvényei.

4. Sugárzás a Napból.

5. A termográfia fizikai alapjai.

6. Fototerápia. Az ultraibolya sugárzás terápiás alkalmazása.

7. Alapfogalmak és képletek.

8. Feladatok.

Az emberi szem számára látható vagy láthatatlan elektromágneses sugárzás sokféle változatából meg lehet különböztetni, amely minden testben rejlik - ez a termikus sugárzás.

Hősugárzás- elektromágneses sugárzásegy anyag bocsát ki és annak belső energiájából fakad.

A hősugárzást az anyagrészecskék gerjesztése okozza ütközések során a hőmozgás vagy a töltések gyorsított mozgása során (a kristályrács ionjainak rezgései, a szabad elektronok hőmozgása stb.). Bármilyen hőmérsékleten előfordul, és minden testben benne rejlik. A hősugárzás jellemző jellemzője folyamatos spektrum.

A sugárzás intenzitása és a spektrális összetétel a test hőmérsékletétől függ, ezért a hősugárzást a szem nem mindig érzékeli ragyogásként. Például a magas hőmérsékletre felmelegített testek energiájuk jelentős részét a látható tartományban bocsátják ki, szobahőmérsékleten pedig szinte az összes energia a spektrum infravörös részében bocsátódik ki.

26.1. Hősugárzási jellemzők

Az energiát, amelyet egy test elveszít a hősugárzás miatt, a következő értékek jellemzik.

Sugárzási fluxus(Ф) - a test teljes felületéről időegységenként kibocsátott energia.

Valójában ez a hősugárzás ereje. A sugárzási fluxus mérete [J / s \u003d W].

Az energia fényereje(Re) a fűtött test egységnyi felületéből időegységenként kibocsátott hősugárzás energiája:

Ennek a tulajdonságnak a mérete [W / m 2].

Mind a sugárzás fluxusa, mind az energia fényessége az anyag szerkezetétől és hőmérsékletétől függ: Ф \u003d Ф (Т), Re \u003d Re (T).

Az energia fényességének eloszlása \u200b\u200ba hősugárzás spektrumán jellemzi spektrális sűrűség.Jelöljük az egységfelület által 1 másodperc alatt kibocsátott hősugárzás energiáját szűk hullámhossz-intervallumban λ előtt λ + d λ, keresztül dRe.

Spektrális sugárzó fényesség(r) vagy emisszióa spektrum keskeny részén (dRe) sugárzó fényesség aránya ennek a résznek a szélességével (dλ):

A spektrális sűrűség és a sugárzó fényesség (dRe) hozzávetőleges nézete a λ előtt λ + d λ, ábrán láthatók. 26.1.

Ábra: 26.1.Sugárzó spektrális sűrűség

A sugárzó fénysűrűség spektrális sűrűségének a hullámhossztól való függését nevezzük a test sugárzási spektruma.Ennek a kapcsolatnak az ismerete lehetővé teszi a test energia fényességének kiszámítását bármely hullámhossztartományban:

A testek nemcsak kibocsátanak, hanem elnyelik a hősugárzást is. A test sugárzási energiát elnyelő képessége annak anyagától, hőmérsékletétől és sugárzási hullámhosszától függ. A test felszívóképességét az jellemzi monokromatikus abszorpciós együtthatóα.

Hadd hulljon egy patak a test felszínére egyszínűradiation λ sugárzás λ hullámhosszal. Ennek az áramlásnak egy része visszaverődik, egy részét pedig a test veszi fel. Jelöljük meg az elnyelt fluxus absor λ elnyelésének értékét.

Monokromatikus abszorpciós együttható α λ az adott test által elnyelt sugárzás fluxusának és a beeső monokromatikus fluxus értékének aránya:

A monokromatikus abszorpciós együttható dimenzió nélküli mennyiség. Értékei nulla és egy között vannak: 0 ≤ α ≤ 1.

Az α \u003d α (λ, Τ) függvényt, amely kifejezi a monokromatikus abszorpciós együtthatónak a hullámhossztól és a hőmérséklettől való függését. felszívóképességtest. Megjelenése meglehetősen összetett lehet. A felszívódás legegyszerűbb típusait az alábbiakban tárgyaljuk.

Fekete test- egy olyan test, amelynek abszorpciós együtthatója egyenlő az egységgel minden hullámhosszon: α \u003d 1. Elnyeli az összes rá eső sugárzást.

Abszorpciós tulajdonságait tekintve a korom, a fekete bársony és a platina fekete közel áll egy abszolút fekete testhez. A fekete test nagyon jó modellje egy zárt üreg, kis lyukkal (O). Az üreg falai megfeketednek. 26.2.

Az ezt a lyukat eltaláló gerenda a falakról történő többszöri visszaverődés után szinte teljesen elnyelődik. Hasonló eszközök

Ábra: 26.2.Fekete test modell

fénystandardként használják, magas hőmérsékleti méréseknél használják stb.

Az abszolút fekete test sugárzó fényességének spektrális sűrűségét ε (λ, Τ) jelöli. Ez a funkció alapvető szerepet játszik a hősugárzás elméletében. Formáját először kísérletileg állapították meg, majd elméletileg nyerték meg (Planck képlete).

Abszolút fehér test- olyan test, amelynek abszorpciós együtthatója nulla minden hullámhosszon: α \u003d 0.

A természetben nincsenek igazán fehér testek, azonban vannak olyan testek, amelyek tulajdonságaikban közel állnak hozzájuk a hőmérsékletek és a hullámhosszok meglehetősen széles tartományában. Például a tükör a spektrum optikai részében szinte az összes beeső fényt visszaveri.

Szürke testolyan test, amelynek abszorpciós együtthatója nem függ a hullámhossztól: α \u003d const< 1.

Néhány valós test rendelkezik ezzel a tulajdonsággal a hullámhosszak és hőmérsékletek bizonyos tartományában. Például a "szürke" (α \u003d 0,9) emberi bőrnek tekinthető az infravörös régióban.

26.2. Kirchhoff törvénye

A sugárzás és az abszorpció kvantitatív kapcsolatát G. Kirchhoff (1859) állapította meg.

Kirchhoff törvénye- hozzáállás emissziótest az övé felszívóképességminden testre azonos és egyenlő egy abszolút fekete test sugárzó fényességének spektrális sűrűségével:

Megjegyezzük e törvény néhány következményét.

1. Ha egy test egy adott hőmérsékleten nem fogad el semmilyen sugárzást, akkor nem bocsátja ki. Valóban, ha

26.3. A fekete test sugárzási törvényei

A fekete test sugárzásának törvényeit a következő sorrendben hozták létre.

1879-ben J. Stefan kísérletileg, 1884-ben pedig Boltzmann elméletileg meghatározta energetikai fényerőabszolút fekete test.

Stefan-Boltzmann-törvény -egy abszolút fekete test energia fényereje arányos abszolút hőmérsékletének negyedik teljesítményével:

Egyes anyagok abszorpciós együtthatóinak értékeit a táblázat tartalmazza. 26.1.

26.1. TáblázatAbszorpciós együtthatók

W. Wien (1893) német fizikus meghatározta a maximális hullámhossz képletét emisszióabszolút fekete test. A kapott arányt róla nevezték el.

A hőmérséklet növekedésével a maximális emissziós képesség műszakokbalra (.26.3. ábra).

Ábra: 26.3.Wien elmozdulási törvénye

asztal A 26.2 a spektrum látható részének színeit mutatja, amelyek megfelelnek a testek különböző hőmérsékletű sugárzásának.

26.2. Táblázat Fűtött testek színei

Stefan-Boltzmann és Wien törvényeinek felhasználásával meg lehet határozni a testek hőmérsékletét e testek sugárzásának mérésével. Például így határozzák meg a Nap felületének hőmérsékletét (~ 6000 K), a hőmérsékletet a robbanás epicentrumában (~ 106 K) stb. Ezeknek a módszereknek a közös neve: pirométer.

1900-ban M. Planck megkapta a számítási képletet emissziófekete test elméletileg. Ehhez el kellett hagynia a folytonosságaz elektromágneses hullámok sugárzási folyamata. Planck elképzelése szerint a sugárzás fluxusa külön részekből áll - kvantum,amelynek energiái arányosak a fény frekvenciáival:

A (26.11) képletből elméletileg meg lehet szerezni a Stefan-Boltzmann és a Wien törvényeket.

26.4. Napsugárzás

A Naprendszeren belül a Nap a legerősebb hősugárzási forrás, amely életet okoz a földön. A napsugárzás gyógyító tulajdonságokkal rendelkezik (helioterápia), és edzőként alkalmazzák. Negatív hatással lehet a testre is (égés, hő

A napsugárzás spektruma a föld légkörének határán és a föld felszínén eltérő (26.4. Ábra).

Ábra: 26.4.Napsugárzás spektruma: 1 - a légkör határán, 2 - a Föld felszínén

A légkör határán a Nap spektruma közel áll egy fekete test spektrumához. A maximális emissziós képesség esik λ 1max\u003d 470 nm (kék).

A Föld felszíne közelében a napsugárzás spektrumának összetettebb alakja van, ami összefügg a légkörben történő abszorpcióval. Különösen hiányzik belőle az élő szervezetekre káros ultraibolya sugárzás nagyfrekvenciás része. Ezeket a sugarakat szinte teljesen elnyeli az ózonréteg. A maximális emissziós képesség esik λ 2max\u003d 555 nm (zöld-sárga), amely megfelel a legjobb szemérzékenységnek.

A napenergiás sugárzás fluxusa a föld légkörének határán meghatározza napállandóÉN.

A földfelszínre jutó fluxus sokkal kisebb a légköri abszorpció következtében. A legkedvezőbb körülmények között (a nap a zenitjén van) nem haladja meg az 1120 W / m 2 értéket. Moszkvában a nyári napforduló idején (június) - 930 W / m2.

Mind a napsugárzás ereje a föld felszínén, mind annak spektrális összetétele a legjelentősebben a Nap horizont feletti magasságától függ. Ábrán. A 26.5 mutatja a napfény energiaeloszlásának simított görbéit: I - a légkörön kívül; II - a Nap helyzetében a zenitnél; III - a horizont felett 30 ° magasságban; IV - napkeltéhez és napnyugtához közeli körülmények között (10 ° a horizont felett).

Ábra: 26.5.Energiaeloszlás a napspektrumban, különböző magasságokban a horizont felett

A napspektrum különböző komponensei különböző módon haladnak át a föld légkörében. A 26.6. Ábra a légkör átlátszóságát mutatja nagy napmagasságban.

26.5. A termográfia fizikai alapjai

Az ember hősugárzása a hőveszteségének jelentős részét teszi ki. Az emberi sugárzási veszteség megegyezik a különbséggel kibocsátottáramlás és elnyeltsugárzási fluxus környezet... A sugárzási veszteséget a képlet határozza meg

ahol S a felület; δ a bőr (ruházat) csökkentett abszorpciós együtthatója, amelyet szürke test;T 1 - a test felületének (ruházat) hőmérséklete; T 0 - környezeti hőmérséklet.

Tekintsük a következő példát.

Számítsuk ki egy meztelen ember sugárzási veszteségeinek teljesítményét 18 ° C (291 K) környezeti hőmérsékleten. Vegyük: a testfelület S \u003d 1,5 m 2; a bőr hőmérséklete T 1 \u003d 306 K (33 ° C). A táblázat a bőr csökkent abszorpciós együtthatóját tartalmazza. 26.1 (δ \u003d 5,1 * 10 -8 W / m 2 K 4). Ezeket az értékeket a (26.11) képletbe behelyettesítve megkapjuk

P \u003d 1,5 * 5,1 * 10 -8 * (306 4 - 291 4) ~ 122 W.

Ábra: 26.6.A Föld légkörének átlátszósága (százalékban) a spektrum különböző részein a Nap nagy magasságában.

Az emberi hősugárzás diagnosztikai paraméterként használható.

Termográfia -az emberi test felületéről vagy annak egyes részeiről érkező hősugárzás mérésén és regisztrálásán alapuló diagnosztikai módszer.

A testfelület kis területén a hőmérséklet eloszlását speciális folyadékkristályos filmek segítségével lehet meghatározni. Az ilyen filmek érzékenyek a hőmérséklet kis változásaira (színváltozás). Ezért a filmrészen a testrész színes termikus "portréja" jelenik meg, amelyre ráhelyezték.

Jobb módszer az infravörös sugárzást látható fénnyel alakító hőkamerák használata. A testsugárzást egy speciális lencse segítségével vetítik a hőkamera mátrixára. Az átalakítás után a képernyőn egy részletes termikus portré képződik. A különböző hőmérsékletű területek színükben vagy intenzitásukban különböznek egymástól. A modern módszerek lehetővé teszik a hőmérséklet-különbség rögzítését 0,2 fokig.

Hőportrékat használnak funkcionális diagnosztika... Különböző patológiák belső szervek megváltozott hőmérsékletű bőrzónákat képezhet a felszínen. Az ilyen zónák kimutatása a patológia jelenlétét jelzi. A termográfiai módszer megkönnyíti a jóindulatú és rosszindulatú daganatok közötti differenciáldiagnózist. Ez a módszer objektív eszköz a terápiás kezelési módszerek hatékonyságának ellenőrzésére. Tehát a pikkelysömörben szenvedő betegek termográfiai vizsgálata során kiderült, hogy a plakkokban súlyos infiltráció és hiperémia jelenlétében a hőmérséklet emelkedése figyelhető meg. A hőmérséklet csökkenése a környező területek szintjére a legtöbb esetben azt jelzi regressziókfolyamat a bőrön.

A láz gyakran a fertőzés indikátora. Az ember hőmérsékletének meghatározásához csak nézzen át egy infravörös eszközt az arcán és a nyakán. Mert egészséges emberek a homlok hőmérsékletének és a nyaki artéria hőmérsékletének aránya 0,98 és 1,03 között mozog. Ez a kapcsolat felhasználható a járványok alatti expressz diagnosztikában karanténintézkedések végrehajtására.

26.6. Fototerápia. Az ultraibolya sugárzás terápiás alkalmazása

Az infravörös sugárzást, a látható fényt és az ultraibolya sugárzást széles körben használják az orvostudományban. Idézzük fel hullámhosszuk tartományát:

Fototerápiainfravörös és látható sugárzás terápiás célú felhasználásának nevezik.

A szövetekbe behatolva az infravörös sugarak (csakúgy, mint a láthatóak) abszorpciójuk helyén a hő felszabadulását okozzák. Az infravörös és látható sugarak bőrbe való behatolási mélységét az ábra mutatja. 26.7.

Ábra: 26.7.A sugárzás behatolási mélysége a bőrbe

Az orvosi gyakorlatban speciális sugárzókat használnak infravörös sugárzás forrásaként (26.8. Ábra).

Minin lámpaegy reflektorral ellátott izzólámpa, amely a sugárzást a kívánt irányba lokalizálja. A sugárforrás egy 20-60 W-os izzólámpa, amely színtelen vagy kék üvegből készül.

Termálfürdőfélhengeres keretet képvisel, amely két félből áll, és mozgathatóan kapcsolódnak egymáshoz. A keret belső felületén, a páciens felé nézve, 40 W-os izzólámpák vannak felerősítve. Az ilyen fürdőkben az infravörös és látható sugárzás, valamint a fűtött levegő, amelynek hőmérséklete elérheti a 70 ° C-ot, egy biológiai tárgyra hat.

Sollux lámpaegy erőteljes izzólámpa, amelyet egy állvány speciális reflektorába helyeznek. A sugárforrás egy 500 W-os izzólámpa (a volfrámszál hőmérséklete 2800 ° C, a maximális sugárzás 2 μm hullámhosszon van).

Ábra: 26.8. Sugárzók: Minilámpa (a), termálfürdő (b), Sollux-lámpa (c)

Az ultraibolya sugárzás terápiás alkalmazása

Az orvosi célokra használt ultraibolya sugárzást három tartományba sorolják:

Amikor az ultraibolya sugárzást elnyeli a szövetek (bőr), különféle fotokémiai és fotobiológiai reakciók lépnek fel.

Sugárforrásként használják nagynyomású lámpák(ív, higany, cső alakú), foszforeszkálólámpák, gázkisülés alacsony nyomású lámpák,amelyek egyik fajtája csíraölő lámpa.

A-sugárzáserythemális és leégési hatású. Számos bőrgyógyászati \u200b\u200bbetegség kezelésében alkalmazzák. A furokumarin sorozat egyes kémiai vegyületei (például a psoralen) képesek érzékenyíteni ezen betegek bőrét hosszú hullámú ultraibolya sugárzásra és serkenteni a melanin pigment képződését a melanocitákban. Ezeknek a gyógyszereknek az A-sugárzással történő együttes alkalmazása az ún. Kezelési módszer alapja fotokemoterápiavagy PUVA terápia(PUVA: P - psoralen; UVA - az A zóna ultraibolya sugárzása). A test egy része vagy egésze sugárzásnak van kitéve.

B-sugárzásvan vatimképző, antirachitikus hatása.

C-sugárzásbaktericid hatású. A besugárzás tönkreteszi a mikroorganizmusok és gombák szerkezetét. A C-sugárzást speciális baktericid lámpák hozzák létre (26.9. Ábra).

Egyes kezelések C-sugárzást alkalmaznak a vér besugárzásához.

Ultraibolya koplalás.Az ultraibolya sugárzás elengedhetetlen a test normális fejlődéséhez és működéséhez. Hiánya számos súlyos betegséghez vezet. Rendkívüli lakosok

Ábra: 26.9.Baktericid besugárzó (a), besugárzó a nasopharynx számára (b)

Észak, a bányaipar dolgozói, a metró, a nagyvárosok lakói. A városokban az ultraibolya sugárzás hiánya porral, füsttel, gázokkal való levegőszennyezéssel jár, amelyek befogják a napspektrum UV-részét. A beltéri ablakok nem sugározzák át a λ hullámhosszú UV-sugarakat< 310 нм. Значительно снижают УФ-поток загрязненные стекла и занавеси (тюлевые занавески снижают УФ-излучение на 20 %). Поэтому на многих производствах и в быту наблюдается так называемая «биологическая полутьма». В первую очередь страдают дети (возрастает вероятность заболевания рахитом).

Az ultraibolya sugárzás káros hatása

Túlzott expozícióaz ultraibolya sugárzásnak a test egészére és az egyes szervekre gyakorolt \u200b\u200bdózisa számos patológia megjelenéséhez vezet. Ez elsősorban az ellenőrizetlen leégés következményeire vonatkozik: égési sérülések, öregedési foltok, szemkárosodás - a fotoftalmia kialakulása. Az ultraibolya sugárzásnak a szemre gyakorolt \u200b\u200bhatása hasonló az erythemához, mivel a szaruhártya és a szem nyálkahártyájának sejtjeiben a fehérjék lebontásával jár. Az emberi bőr élő sejtjei védve vannak az UV-sugarak pusztító hatásától

a stratum corneum mi "sejtjei. A szemeket megfosztják ettől a védettségtől, ezért a szem jelentős adagolásával látens periódus után a szem hártyájának kanos (keratitis) és nyálkahártya (kötőhártya-gyulladása) gyulladása alakul ki. Ez a hatás 310 nm-nél kisebb hullámhosszúságú sugaraknak köszönhető. Meg kell védeni a szemet az ilyen sugaraktól. Különösen figyelembe kell venni az UV-sugárzás blasztomogén hatását, amely a bőrrák kialakulásához vezet.

26.7. Alapfogalmak és képletek

A táblázat folytatása

Az asztal vége

26.8. Feladatok

2. Határozza meg, hányszor tér el az emberi testfelület 34, illetve 33 ° C hőmérsékletű területeinek energia fénysűrűsége?

3. Az emlődaganat termográfiás diagnosztizálásakor a beteg inni való glükózoldatot kap. Egy idő után a testfelület hősugárzását rögzítik. A tumorszövet sejtjei intenzíven szívják fel a glükózt, ennek következtében hőtermelésük növekszik. Hány fokkal változik a daganat feletti bőrterület hőmérséklete, ha a felszínről származó sugárzás 1% -kal (1,01-szer) nő? A test kezdeti hőmérséklete 37 ° C.

6. Mennyivel nőtt az emberi test hőmérséklete, ha a test felszínéről származó sugárzás fluxusa 4% -kal nőtt? A kezdeti testhőmérséklet 35 ° C.

7. Két egyforma teáskanna van a szobában, amelyek 90 ° C-on azonos tömegű vizet tartalmaznak. Az egyik nikkelezett, a másik sötét. Melyik teáskanna hűl le gyorsabban? Miért?

Döntés

Kirchhoff törvénye szerint az emissziós és abszorpciós arány minden test esetében azonos. A nikkelezett teáskanna szinte az összes fényt visszatükrözi. Következésképpen abszorpciós képessége alacsony. Az emissziós képesség ennek megfelelően kicsi.

Válasz:a sötét teáskanna gyorsabban lehűl.

8. A kártevők elpusztítása érdekében a gabona infravörös sugárzásnak van kitéve. Miért halnak meg a hibák, de a gabona nem?

Válasz:hibák vannak a feketeszín, ezért intenzíven elnyeli az infravörös sugárzást és elpusztul.

9. Egy acéldarab hevítésével élénk cseresznyevörös ragyogást figyelhetünk meg 800 ° C hőmérsékleten, de az azonos hőmérsékleten olvasztott kvarcból készült átlátszó rúd egyáltalán nem világít. Miért?

Döntés

Lásd a 7. problémát. Az átlátszó test elnyeli a fény egy kis részét. Ezért emissziós képessége is alacsony.

Válasz:egy átlátszó test gyakorlatilag nem sugárzik, még akkor sem, ha nagyon fel van melegítve.

10. Miért alszik sok állat gömbölyödve gömbölyödve hideg időben?

Válasz:ebben az esetben a test nyitott felülete csökken, ennek megfelelően csökken a sugárzási veszteség.

Hősugárzás- Ez egy anyag által kibocsátott és belső energiájából fakadó elektromágneses sugárzás.

Az anyagrészecskék gerjesztése okozza ütközések során a rezgő ionok hőmozgásának folyamatában.

A sugárzás intenzitása és spektrális összetétele a test hőmérsékletétől függ, ezért a hőt nem mindig érzékeli a szem.

Test. Magas hőmérsékletre melegítve az energia jelentős részét a látható tartományban bocsátja ki, szobahőmérsékleten pedig az energia a spektrum infravörös részén bocsátódik ki.

A nemzetközi szabványok szerint az infravörös sugárzásnak 3 területe van:

1. Infravörös terület A

λ 780 és 1400 nm között van

2. Infravörös terület B

λ 1400 és 3000 nm között

3. Infravörös terület C

λ 3000 és 1 000 000 nm között.

A hősugárzás jellemzői.

1. Hősugárzás -ez minden testben rejlő univerzális jelenség, amely az abszolút nulla (- 273 K) hőmérsékleten kívüli hőmérsékleten fordul elő.

2. A hősugárzás intenzitása és a spektrális összetétel a testek jellegétől és hőmérsékletétől függ.

3. A hősugárzás egyensúlyban van, azaz izolált rendszerben, állandó testhőmérsékleten, időegységenként, egységnyi területről annyi energia bocsátódik ki, amennyit kívülről kap.

4. A hősugárzással együtt minden test képes elnyelni a hőenergiát kívülről.

2 . Fő abszorpciós jellemzők.

1. Sugárzási energia W (J)

2. Sugárzási fluxus P \u003d W / t (W)

(Sugárzási fluxus)

3. Az emisszivitás (energetikai fényerő) az elektromágneses sugárzás energiája, amely minden lehetséges irányban, időegységenként és területegységenként, adott hőmérsékleten kibocsátott

RT \u003d Szé / Ma (W / m2)

4. Abszorpciós kapacitás (abszorpciós együttható) egyenlő az aránnyal az adott test által elnyelt sugárzó fluxus a testre adott hőmérsékleten eső sugárzó fluxushoz.

αт \u003d Рпосл / Рпад.

3. Hősugárzók és jellemzőik.

A fekete test fogalma.

Hő radiátorokez technikai eszközök hogy termikus sugárzási fluxust kapjunk. Mindegyik hőforrást jellemző az emisszió, az abszorpciós képesség, a sugárzó test hőmérséklete és a sugárzás spektrális összetétele.

Az abszolút fekete test (fekete test) fogalma standardként kerül bevezetésre.

Amikor a fény áthalad egy anyagon, a sugárzó fluxus részben visszaverődik, részben elnyelődik, szétszóródik és részben áthalad az anyagon.

Ha a test teljesen elnyeli a rajta beeső fényáramot, akkor hívják abszolút fekete test.

Minden hullámhosszon és minden hőmérsékleten az abszorpciós együttható α \u003d 1. A természetben nem létezik abszolút fekete test, de a tulajdonságaiban a hozzá közeli testre lehet mutatni.

Modelno a.ch.t. egy nagyon kis nyílással rendelkező üreg, amelynek falai feketék. A lyukba ütköző gerenda a falakról történő többszöri visszaverődés után szinte teljesen elnyelődik.

Ha egy ilyen modellt magas hőmérsékletre melegít, akkor a lyuk világítani fog, ezt a sugárzást fekete sugárzásnak hívják. Az a.ch.t. a fekete bársony abszorpciós tulajdonságai közel vannak.

α korom esetében \u003d 0,952

α fekete bársony esetén \u003d 0,96

Ilyen például a szem pupillája, mély kút stb.

Ha α \u003d 0, akkor ez egy abszolút tükörfelület. Gyakrabban az α 0 és 1 közötti tartományban van, az ilyen testeket szürkének nevezik.

Szürke testekben az abszorpciós együttható függ a hullámhossztól, a beeső sugárzástól és nagy mértékben a hőmérséklettől.

4. A hősugárzási törvények és jellemzőik

1. Kirkhoff törvénye:

a test emissziós képességének és a test abszorpciós képességének aránya ugyanazon a hőmérsékleten és azonos hullámhosszon állandó érték.

2. Stefan-Boltzmann-törvény:

sugárzóképessége abszolút hőmérsékletének negyedik teljesítményével arányos.

δ- Stefan-Boltzmann állandó.

5 \u003d 5,669 * 10-8 (W / m2 * K4)

W \u003d Pt \u003d RTSt \u003d 5StT4

T-hőmérséklet

A hőmérséklet (T) növekedésével a sugárzási teljesítmény nagyon gyorsan növekszik.

Az idő (t) 800-ra való növekedésével a sugárzási teljesítmény 81-szeresére növekszik.

Minden fizikai test, amelynek hőmérséklete nagyobb, mint az abszolút nulla, hősugarat bocsát ki. Hősugárzás- egy anyag által kibocsátott elektromágneses sugárzás belső energiája miatt.

A hősugárzás intenzitása a testek hőmérsékletének csökkenésével hirtelen csökken. A legtöbb szilárd anyag és folyadék folyamatos sugárzási spektrummal rendelkezik, azaz minden hosszúságú hullámot bocsát ki λ.

Emberi látható sugárzás (fény): λ \u003d 0,40-0,75 mikron.

Infravörös (láthatatlan fény): λ \u003d 0,75-400 mikron. További rádióhullám-tartomány.

Azokat a mérőeszközöket hívjuk, amelyek a testek hőmérsékletét hősugárzásuk alapján határozzák meg sugárzási pirométerek... A pirométereket a 300-6000 o C közötti hőmérséklet mérésére használják. A 3000 o C feletti hőmérséklet méréséhez a pirométerek gyakorlatilag az egyetlen SI-k, mivel nem érintkeznek. Elméletileg a pirométerek felső határértéke korlátlan. A pirométerek főleg látható fényt és infravörös fényt használnak.

A testek hőmérsékletének hősugárzásukkal történő mérése a kapott törvények alapján történik fekete test... Ha a Ф sugárzó energia fluxusa a test külső felületére esik, akkor azt részben elnyeli a Фп, visszaverődik Фп és áthalad Фпр. Ezeknek az áramlásoknak a kapcsolata a test tulajdonságaitól és különösen annak felületének állapotától (érdességi foktól, színtől, hőmérséklettől) függ. Ha a test elnyeli a rá eső összes sugárzó fluxust, akkor abszorpciós együtthatóolyan testet hívnak abszolút fekete.

A valódi testek nem teljesen feketeek, és csak némelyikük áll közel hozzájuk optikai tulajdonságaiban, például az olajkorom, a platinafekete, a fekete bársony a látható fény tartományában olyan α-val rendelkezik, amely nem sokban különbözik az 1-től.

A testek külső felülete nemcsak elnyeli, hanem kibocsátja a saját sugárzását is, amely a hőmérséklettől függ.

Kirchhoff törvénye szerint emissziótestek arányosak abszorpciós együtthatóikkal. Mivel egy abszolút fekete test abszorpciós együtthatója α abs.ch.t. \u003d 1, akkor a maximális emissziós képessége van.

A sugárzási pirometriában az energia fényességét (sugárzását) és az energia fényességét (sugárzását) használják a testek hősugárzását jellemző mennyiségként. Ebben az esetben meg kell különböztetni a teljes és a spektrális fényességet és a fényerőt.

A teljes alatt energia fényerejemegérteni teljes (integrál) felületi teljesítménysűrűség.

Energia fényerejetestet ebben az irányban nevezzük sugárzási teljesítmény szilárd szög egységenként a testfelület vetítési területére az erre az irányra merőleges síkra.Az energia fényereje a fő mennyiség, amelyet az emberi szem közvetlenül észlel, valamint az összes pirométer, amelyet a hőmérsékleti sugárzás mérése alapján végeznek.

Minden valódi test különbözik a fekete testtől abban, hogy milyen mértékben abszorbeálja a sugárzó energiát, és abszorpciós együtthatója kisebb, mint egység. A valódi testek emissziós képessége szintén különbözik a fekete test emisszivitásától, és jellemezhető a teljes ε és a spektrális ε λ emisszióval.

Az azonos testhőmérsékletű valódi testek emissziós képessége eltérő, amelyet egy abszolút fekete test emissziós képessége alapján értékelünk (a * szimbólum egy teljesen fekete testre utal)

ahol ε λ a spektrális sugárzási együttható (monokromatikus sugárzás emissziós képessége);

ε a teljes sugárzási együttható (a teljes sugárzás emissziós képessége);

Е λ, Е λ * - spektrális energia fényereje;

В λ, В λ * - spektrális energia fényereje (a szem érzékeli);

E, E * - a teljes energia fényereje.

Az ε λ a λ hullámhossz és a T hőmérséklet függvénye. Az a test, amelynek ε λ nem függ a hőmérséklettől és λ-t szürkének nevezzük.

Az abszolút fekete test E λ *, T hőmérsékletének és λ hullámhosszának spektrális energia fényessége közötti kapcsolat planck törvénye(lásd 1.17. ábra)

ahol c 1, c 2 konstansok.

A kiválasztott λ esetén növekvő hőmérséklet mellett az E λ * vagy B λ * meredeken növekszik, mivel

В λ * \u003d k λ ∙ Е λ *. (1.32)

Ez a tény megteremti annak lehetőségét, hogy a testhőmérsékletet nagy érzékenységű spektrális fényerejével mérjék.

A grafikon (1.17. Ábra) azt mutatja, hogy a λ max csökken a hőmérséklet növekedésével. Amint a fekete test hőmérséklete csökken, sugárzási energiaeloszlásának maximuma elmozdul a spektrum hosszú hullámhosszúságú régiója felé.

1.17. Ábra - Az Е λ * görbék családja, Planck törvénye szerint felépítve

Ez volt az alapja a spektrum infravörös tartományának a testek fényerő-hőmérsékletének mérésére.

Valódi testek esetében, mindegyiknek megvan a maga ε λ értéke

В λ \u003d ε λ ∙ В λ *. (1.33.)

Ha egy a valódi testek hőmérséklete azonos, akkor az ε λ különbség miatt a mért a В λ értékei eltérnek, amely nem teszi lehetővé egyetlen műszermérleg kalibrálását a különböző tárgyak valós hőmérséklete szempontjából. Ebben a tekintetben a pirométer méretét egy abszolút fekete test sugárzásával kell kalibrálni.

Mivel a valódi testek emissziós képessége kisebb, mint a fekete testeké, a pirométer leolvasott értékei nem felelnek meg a valós test tényleges hőmérsékletének, de feltételes hőmérsékletet adnak, ebben az esetben az úgynevezett fényerő-hőmérséklet.

Fényerő hőmérsékleta valódi test egy abszolút fekete testének olyan hőmérsékletét nevezzük, amelynél a B * (λ, Тя) spektrális fényereje megegyezik a valós test spektrális fényességével (λ, Т) a tényleges T hőmérsékleten.

Az (1.31), (1.32), (1.33) használatával megkapjuk

Látható, hogy a fényerő hőmérséklete mindig alacsonyabb, mint a tényleges hőmérséklet, mivel ε λ< 1.

A fényerő hőmérsékletének mérésére tervezett eszközöket a spektrum látható részén szokták nevezni optikai és fotoelektromos pirométerek.

Amint az 1.17. Ábrából látható, a hőmérséklet növekedésével a sugárzási energiaeloszlás görbéjének maximuma a spektrumon rövid hullámok felé tolódik el. A fekete test sugárzási spektrumában az energiaeloszlási görbe maximumának megfelelő λmax hullámhosszat a T abszolút hőmérséklethez viszonyítjuk.

ahol b- állandó értéke 2896 μm K.

A kapcsolatot (1,35) Wien elmozdulási törvényének nevezik. Az összes görbe maximumán áthaladó pontozott vonal (lásd 1.17. Ábra) megfelel Wien elmozdulási törvényének.

A spektrum látható részében a λ max eltolódása és ezért az energia újraelosztása, amelyet a testhőmérséklet változása okoz, megváltozik a színében. Ez szolgált a meglévő alapjául módszerek a testhőmérséklet mérésérea sugárspektrum adott részén belül az energiaeloszlás hőmérsékletének változása alapján hívjon színmódszerek... Az ezen módszerekkel mért feltételes testhőmérsékletet színhőmérsékletnek nevezzük.

A meglévők közül a legelterjedtebb a színhőmérséklet mérési módszere a spektrum látható részében, az energia fényerejének arányához viszonyítva, két spektrális intervallumban.

Színhőmérséklet (Tc) egy abszolút fekete test hőmérséklete, amelynél a spektrális energiájának fényereje λ 1 és λ 2 hullámhosszon megegyezik az azonos hullámhosszúságú valódi test spektrális fényerejének és a tényleges T hőmérsékletének az arányával.

Ismeretes, hogy . Figyelembe véve (1.31), (1.32), (1.33), megkapjuk

A valódi testeket szinte szürkének tekintik: kerámiák, fém-oxidok, tűzálló anyagok, gránit stb. A színmódszer előnyei nyilvánvalóak számukra, mivel a fényerő hőmérséklete a színhőmérséklettel ellentétben mindig alacsonyabb, mint a tényleges.

Általában a színhőmérséklet spektrális sugárzáshoz viszonyított mérésére tervezett eszközöket hívják spektrumarányú pirométerek vagy színes pirométerek.

7.1. A hőforrás be van kapcsolva. A hősugárzás intenzitását mérjük aktinométer, amelynél az aktinométer hátoldalán lévő fedél fel van nyitva és a hőforrás felé irányul. A méréseket védõszûrõ nélkül végezzük, felváltva egy, kettõ, három sor lánccal és plexi ernyõvel. Az egyes mérések időtartama legalább 30 másodperc.

7.2. A mérési eredményeket a jelentés 2. táblázatának 3. oszlopában, a táblázat 4. oszlopában rögzítjük a hősugárzás intenzitásának értékeit, átalakítva W / m 2 -re (1 cal / cm 2 perc \u003d 70 W / m 2).

7.3. A GOST 12.1.005-88 szerint a hősugárzás intenzitásának megengedett értéke:

35 W / m2 - ha a testfelületet legalább 50% -ban besugározzák

70 W / m2 - ha a testfelületet 25 és 50% között besugározzák

100 W / m2 - a testfelület besugárzása esetén legfeljebb 25%

A nyílt forrásokból (fűtött fémből, üvegből stb.) Történő hősugárzás intenzitása nem haladhatja meg a 140 W / m 2 értéket, míg a testfelület több mint 25% -át nem szabad kitenni sugárzásnak, és kötelező egyéni védőeszközöket használni, beleértve az arcvédőt is és a szemét.

7.4 Következtetések vonódnak le:

a munkavállaló szükséges védelme (a képernyő formája) a besugárzott felület adott hányadának megfelelően;

a védőképernyők hatékonyságáról.

8. Általános elméleti információk.

A meteorológiai viszonyok (mikroklíma) fontos tényező, amely befolyásolja az emberi egészséget és teljesítményt.

A normalizált mikroklíma paraméterek a hőmérséklet, a relatív páratartalom, a levegő sebessége, és egyes iparágakban - a hősugárzás intenzitása.

Az ipari vállalkozások üzleteiben a fémek olvasztására és megmunkálására, a faragott rostok feldolgozására és feldolgozására, a fonalak és egyéb anyagok feldolgozására szolgáló technológiai folyamatok nagy hőkibocsátással járnak, amelynek eredményeként a munkaterület levegő hőmérséklete jelentősen megemelkedik.

A munkavállalókat gyakran fűtési források (fűtőkemencék, szárítók stb.) Közelében hőhatásnak teszik ki.

Hősugárzás intenzitása - a besugárzott felület 1 cm 2 -ére eső sugárzó hőmennyiség (kalóriában) egy perc alatt (kal / cm 2 percben kifejezve), vagy a besugárzott felület 1 m 2 -ére eső sugárzó hő mennyisége (kilokalóriában) 1 óra alatt (a kcal / m 2 h), amely W / m 2 -ben is becsülhető.

Néhány üzletet (például fonás, nedves fonás, szövés, vászon befejezés stb.) A magas páratartalom jellemez, a szövő üzletekben pedig mesterségesen hozzák létre a technológiai folyamat javítása érdekében.

A levegő megnövekedett mobilitása néha kényelmetlenséget okoz a munkavállalók körében, és a huzat gyakran okozza a megfázást. A kedvezőtlen mikroklíma fáradtságot, a reakciósebesség csökkenését, a mozdulatok merevségét okozza, ami a szervezet káros környezeti hatásokkal szembeni ellenállásának csökkenéséhez és a sérülések kockázatának növekedéséhez vezet.

A kedvező meteorológiai körülmények fontos előfeltételei a morbiditás, a sérülések megelőzésének, és hozzájárulnak a hatékonyság növekedéséhez, ami a munka termelékenységének növekedéséhez vezet.

A fentiekkel kapcsolatban az ipari vállalkozások vezetőinek fontos feladata az optimális mikroklíma paraméterek biztosítása az ipari helyiségek munkaterületén.

Fizikai szempontból az ember nedves test, amely bizonyos hőmérsékletre „felmelegszik”. Az emberi testben az élelmiszertermékek asszimilálásakor biokémiai folyamatok játszódnak le, mellyel a hő felszabadul. Nyugalmi állapotban körülbelül 80 kcal / h (93 J / s) hő keletkezik az emberi testben. Amikor egy személy munkát végez (főleg fizikai munkát), annak súlyosságának mértékétől függően 250–400 kcal / h (290–464 J / s) és még több hő szabadul fel.

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a hasznos munkát átlagosan 15-20 % hő, akkor az emberi testben a fizikai munka során keletkező hő mennyisége többszöröse az általa végzett munka hőegyenértékének. Egy személy számára azonban szükséges feltétel, hogy a testben a hőtermelés mennyisége mindig megegyezzen a hőátadás mértékével (ez magyarázza az emberi test hőmérsékletének állandóságát). Az emberi test azon képességét, hogy a testhőmérsékletet szinte állandó szinten tudja tartani, meglehetősen jelentős környezeti hőmérséklet-ingadozásokkal hőszabályozás.

Ha ez a hőegyensúly megszakad, akkor elégtelen hőátadás esetén az emberi test túlmelegedése, túlzott hőveszteség esetén pedig hipotermia lép fel. Ez és egy másik a normális egészségi állapot megzavarásához és a teljesítmény csökkenéséhez vezet.

Az emberi test magas léghőmérsékletének való kitettség, különösen magas páratartalommal vagy hősugárzással kombinálva, megzavarhatja a szív- és érrendszer aktivitását a test vízzel történő kimerülése miatt. A folyadékveszteség műszakonként elérheti az 5-8 litert. Ugyanakkor a vér megvastagszik, viszkózusabbá válik, a szövetek és szervek táplálkozása megszakad; enyhe esetekben az egészségi állapot romlik, és súlyos esetekben akut fájdalmas rendellenességek, úgynevezett hőguta jelentkeznek.

Ezenkívül a sugárzó hő, amely befolyásolja a látást, súlyos szembetegségeket - szürkehályogot - okozhat.

Az emberi testben keletkező hő háromféleképpen kerül a környezetbe: sugárzás, konvekció és izzadtság párolgása.

A test hőfelszabadításának hatékonysága függ a hőmérséklettől, a relatív páratartalomtól és a környező levegő mozgásának sebességétől.

Fiziológiai szempontból a felsorolt \u200b\u200bkörnyezeti paraméterek összességének olyannak kell lennie, hogy az elért hőegyensúly megfeleljen az emberi jólét zónájának, komfort zóna, azaz úgy, hogy a felesleges hő felszabadulása a legkisebb energiafogyasztással történik.

A mikroklíma akkor tekinthető kényelmesnek, ha a hőmérséklet, a relatív páratartalom és a légsebesség paraméterei megfelelnek az optimális normáknak.

Az üzletekben az optimális (kényelmes) meteorológiai viszonyokat légkondicionáló rendszerekkel kell ellátni.

A hőszigetelés, az árnyékolás, a vízfüggöny és a légzuhany a hősugárzás leküzdésére szolgál.