7600

Nagromadzone ciepło ma wartość stałą zależną od masy ciała. Bilansowanie ciepła w organizmie człowieka można przedstawić za pośrednictwem wzoru Patfjego: S = const.

S =M + R+C + K-E

gdzie:

S - ilość ciepła nagromadzonego w organizmie niezbędna do utrzymania stałej temperatury.

M -ilość ciepła pochodząca z przemiany materii podstawowej (PPM) i wysiłkowej (PWM

R - ilość ciepła uzyskana lub tracona na drodze promieniowania cieplnego (~ 60% przez

skórę).

C -ilość ciepła tracona lub uzyskiwana na drodze konwekcji (15%).

K - ilość ciepła tracona lub uzyskiwana przez przewodzenie.

E - ilość ciepła tracona w sposób czynny podczas odparowania wody (~ 22% => 1 I potu zawiera 3-4 g składników mineralnych oraz HgO).

Wymiana ciepła między człowiekiem a otoczeniem odbywa się — w przypadku ochładzania organizmu —przez promieniowanie, konwekcję i odparowanie wody wydzielonej przez skórę i drogi oddechowe, w przypadku ogrzewania — tylko przez promieniowanie i konwekcję. Strata ciepła z powierzchni odzieży poprzedza przejmowanie ciepła przez odzież. Proces ten zależy od oporu przejmowania ciepła (izolacyjności termicznej) odzieży, podawanego zwykle w jednostkach clo (od angielskiego clothing —odzież), przy czym:

1 clo = 0,15

m¹ K W

Jednostka ta jest tak dobrana, że odpowiada przeciętnemu oporowi przejmowania ciepła ubioru przeznaczonego do pracy w temperaturze 20°C. Dla przykładu — izolacyjność termiczna ubioru tropikalnego wynosi 0.3 clo. a ubioru roboczego do pracy w zimie, na otwartej przestrzeni, w naszym klimacie — 2.3 clo.

Wymiana ciepła z otoczeniem przez promieniowanie i konwekcję, zachodzące na powierzchni odzieży człowieka ubranego, podlega tym samym prawom, co wymiana ciepła między każdym ciałem ogrzanym i jego otoczeniem. W szczególności strata ciepła na jednostkę czasu jest proporcjonalna do różnicy temperatur w następujący sposób: — dla promieniowania (w myśl prawa Stefana-Bolzmanna)

Q_R=Se<r(J^Ą-T_x^Ą) [W]

gdzie:

S — powierzchnia odzieży okrywającej ciało ludzkie [m²J

e — względna emisyjność zewnętrznej powierzchni odzieży (dla ciała doskonale czarnego t: -

1.0).

<j— stała Stefana-Bolzmanna; o- 5.78X 10-8 [W/(m² • K*)J T — temperatura zewnętrznej powierzchni odzieży [K]

T1 — temperatura otoczenia [K]

2