Человек при спокойном ритме дыхания совершает около 15 вдохов и выдохов в минуту. В среднем объём вдыхаемого воздуха при таком дыхании составляет 2 литра. Температура воздуха в комнате 24 С, а выдыхаемого 34 С, давление нормальное атмосферное. Пренебрегая изменением химического состава воздуха, и считая его идеальным газом вычислите мощность тепловых потерь через дыхание. Сравните найденную величину со средней мощностью тепловых потерь через поверхность тела во время сна (примите последнюю за 100 Вт).
Человек при спокойном ритме дыхания совершает около 15 вдохов и выдохов в минуту. В среднем объём вдыхаемого воздуха при таком дыхании составляет 2 литра. Температура воздуха в комнате 24 С, а выдыхаемого 34 С, давление нормальное атмосферное. Пренебрегая изменением химического состава воздуха, и считая его идеальным газом вычислите мощность тепловых потерь через дыхание. Сравните найденную величину со средней мощностью тепловых потерь через поверхность тела во время сна (примите последнюю за 100 Вт).
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для начала найдем тепловую мощность потерь через дыхание. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:
Q = m c ΔT,
где Q - тепловая мощность потерь через дыхание, m - масса воздуха, c - удельная теплоемкость идеального газа при постоянном объеме (0.718 кДж/(кг*К)), ΔT - разность температур вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Масса воздуха, проходящая через легкие за минуту:
m = объем плотность = 2 л 1.2 кг/м^3 = 2.4 кг/мин.
Разность температур вдыхаемого и выдыхаемого воздуха:
ΔT = 34 - 24 = 10 °C = 10 K.
Теперь можем вычислить тепловую мощность потерь через дыхание:
Q = 2.4 кг/мин 0.718 кДж/(кгК) * 10 K = 17.232 кДж/мин = 287.2 Вт.
Таким образом, мощность тепловых потерь через дыхание составляет 287.2 Вт, что превышает среднюю мощность тепловых потерь через поверхность тела во время сна (100 Вт).