У кого-нибудь есть данные о рассеивании тепла телом человека? Опции

[murmur]

Задачка аналогична расчету нужен ли теплоотвода для транзистора в определенном корпусе.

В данном случае, нужно определить безопасен ли для тела человека нагревательный элемент мощностью 2 Вт, контактирующий с телом на участке 2х2 см, то есть способно ли тело человека рассеять прилагаемую тепловую энергию...

Что подскажете?

[adnega]

нагревательный элемент мощностью 2 Вт, контактирующий с телом на участке 2х2 см

На протяжении какого времени?
Какого именно участка?
Контакт непосредственный (нужен именно для отвода тепла) или можно проложить теплоизолятор?

[murmur]

Контакт непосредственный.
Время? Понимаете, речь идет о случайном соприкосновении, при котором человек теоретически получает ожог потому, что для фиксации повреждающего действия нервной системой и отдергивания руки требуется некоторое время. Пусть будет одна секунда.

Участок кожи - теоретически любой, хоть правая половая губа. Нужны усредненные данные.

Понимаете, элемент заведомо неопасный, греется градусов до 50-60-ти. И нужно не установить, опасен ли он, а наоборот, доказать, что его действие далеко за пределами опасности. В идеале была бы такая фраза - "поскольку мощность подводимого тепла, равная 2 Ваттам, значительно ниже способности тела к тепловому рассеиванию, возможность теплового повреждающего воздействия на тело человека даже при продолжительном воздействии исчезающе мала".

P.S. Это не медоборудование и интересуюсь не ради сертификации. Это, что называется, для себя.

Сообщение отредактировал murmur - Jul 15 2015, 11:05

[zltigo]

Понимаете, элемент заведомо неопасный, греется градусов до 50-60-ти.

Ну, ну, 50-60 и неопасный. В общем идете лесом с такой "неопасностью". Клетки эпидермиса начинают гибнуть при 40 градусах. На каждый градус время за которое они гибнут уменьшается вдвое. При 70, с практической точки зрения, они гибнут мгновенно. Ну а 60 градусов это вообще порог денатурации белка.

P.S. Это не медоборудование и интересуюсь не ради сертификации. Это, что называется, для себя.

Тогда незачем было писать "В идеале была бы такая фраза - "поскольку мощность подводимого тепла, равная 2 Ваттам, значительно ниже способности тела к тепловому рассеиванию, возможность теплового повреждающего воздействия на тело человека даже при продолжительном воздействии исчезающе мала""

[Ydaloj]

у экспериментаторов всё принято проверять на себе.
приложие к себе пластинку 2х2см и транзистором рассейте с неё 2Вт.
о результатах сообщите.

[mcheb]

у экспериментаторов всё принято проверять на себе.
приложие к себе пластинку 2х2см и транзистором рассейте с неё 2Вт.
о результатах сообщите.

Вам в следственном комитете надо работать . Вообще-то взрослый человек выделяет около 300 Ватт тепла.Разделить на площадь тела. Или Солнце посылает на Землю 1кВт излучения на экваторе. Полежать, позагорать и сгореть.

[adnega]

Вообще-то взрослый человек выделяет около 300 Ватт тепла.

Но не все тепло рассеивается кожей. Очень много уходит за счет дыхания.

Или Солнце посылает на Землю 1кВт излучения на экваторе.

Но не все тепло поглощается кожей. Очень много отражается, и не стоит забывать про угол падения.

Мне кажется, что локальные перегревы/переохлаждения пагубно сказываются на локальном иммунитете.
Ожоги при незначительном контакте маловероятны, причем за время, достаточное для осознания касания
горячего предмета, и рефлекторного и/или осознанного отдергивания участка тела от горячего предмета.

С другой стороны, в таких случаях у разработчиков электроники принято наносить на горячие поверхности
предупреждающие тексты, мол, "поверхность может быть горячая, не касаться".

[_4afc_]

В данном случае, нужно определить безопасен ли для тела человека нагревательный элемент мощностью 2 Вт, контактирующий с телом на участке 2х2 см, то есть способно ли тело человека рассеять прилагаемую тепловую энергию...

По опыту 0.5Вт 0.5х2см неприятно обжигало лёжа в нагрудном кормане рубашки.

Кроме того возьмём например SAR - в нём вредность измеряется в величине нагрева кусков человека:

SAR является мерой скорости, с которой энергия ВЧ излучения поглощается тканями организма, измеряется в Вт/кг.
Опытным путем было доказано, что в процессе жизнедеятельности, температура тканей мозга может меняться вплоть до 1 градуса Цельсия, без каких либо последствий. Повышение на большую величину, может влиять на здоровье.
Коэффициент SAR был рассчитан исходя из этих показателей. В Европе безопасным признан уровень 2 Вт/кг для головы и 4 Вт/кг для других частей тела. При этом показателе температура в тканях увеличивается не более чем на 0,3 градуса Цельсия, что не несет вреда организму. Тем не менее, уже при 0,3 градусах, обнаружено разрушение белковых цепочек, но ученые не связывают этот факт и воздействие на здоровье.
Для США показатель SAR равен 1,6 Вт/кг.

В России нормы СВЧ излучения регламентируются постановлением СаНПиН. Допустимое излучение измеряется в Вт/см2 и составляет 10 мкВт/см2.

Предельно допустимые значения по каждому из опасных факторов пожара составляют (в ред. Приказа МЧС РФ от 12.12.2011 N 749):
по повышенной температуре - 70 °C;
по тепловому потоку - 1400 Вт/м2.

[gte]

Понимаете, элемент заведомо неопасный, греется градусов до 50-60-ти.

Ищите соответствующий СанПиН. Если это прикосновение, то 50-60 вполне может пройти.
Только при Ваших исходных данных и предельно допустимой температуры среды, как мне кажется, температура поверхности тепловыделяющего элемента будет больше 60 еще до контакта с поверхностью тела.

[Егоров]

Вопрос некорректно сформулирован. Спрашиваем о выделении тепла и о рассеивании тут же.
В спокойном состоянии взрослый человек выделяет 250-300 Вт тепла.
А подвести два ватта на два сантиметра квадратных кожи - ожог гарантирован. Энергия вспышки при ядерном взрыве порядка 5-8 Вт на см кв. Что после этого от людей остается - знаем.
Даже просто хорошая термоизоляция участка тела, без подвода энергии, быстро вызывает неприятные ощущения.

[AlexeyW]

Непрерывный отвод - это одно, и одна температура поверхности. А если поверхность нагрелась, а потом ее коснулись - это совсем другое. Если поверхность металлическая - безусловно, при контакте порядка секунды ожог будет.

[Егоров]

Непрерывный отвод - это одно, и одна температура поверхности. А если поверхность нагрелась, а потом ее коснулись - это совсем другое. Если поверхность металлическая - безусловно, при контакте порядка секунды ожог будет.

Да ясно же в условиях задачи - непрерывный отвод.

[zltigo]

Да ясно же в условиях задачи - непрерывный отвод.

Тогда это что :

Время? Понимаете, речь идет о случайном соприкосновении, при котором человек теоретически получает ожог потому, что для фиксации повреждающего действия нервной системой и отдергивания руки требуется некоторое время. Пусть будет одна секунда.

???

[AlexeyW]

Уже сказали

Сообщение отредактировал AlexeyW - Jul 16 2015, 18:59

[Егоров]

Ну, тогда я бы таким разработчикам запретил кроликов и крыс в просторных лабораториях. Чем тут толочь воду в ступе давно бы уже на себе испробовал стартер.
Тему закрыть пора.

[aTan]

Вам в следственном комитете надо работать . Вообще-то взрослый человек выделяет около 300 Ватт тепла.Разделить на площадь тела. Или Солнце посылает на Землю 1кВт излучения на экваторе. Полежать, позагорать и сгореть.

При расчёте кондиционеров подразумевают 1 чел = 1кВт.

[Егоров]

При расчёте кондиционеров подразумевают 1 чел = 1кВт.

Это неверная цифра. Возможно, она учитывает не тело человека, а еще и энергию, которую в среднем человек использует.
Тело выделяет 260-300 Вт в спокойном состоянии. От этой цифры отталкивались конструкторы скафандров.

[Огурцов]

если взять 2000 ккал еды в сутки, то получится не более 100 ватт

[Guest_TSerg_*]

если взять 2000 ккал еды в сутки, то получится не более 100 ватт

Не надо болтать ерундой.
Если ничего не съесть за сутки, то и тепловыделения не будет, так?

[Егоров]

если взять 2000 ккал еды в сутки, то получится не более 100 ватт

полувековой давности анекдот
- знаешь, я вычитал в газете, что одно яйцо по питательности заменяет тонну воды...
-знаешь, не морочь мне две тонны воды...

Все эти пищевые калории - полная профанация 200-летней давности. Вопрос впервые возник в связи с рационом солдат немецкой армии. Как должен питаться солдат? Ну, наверное, как средний бюргер... А как питается средний бюргер?
Ученые того времени не нашли лучшего способа, чем сжигать разные продукты в калориметрической печи и измерять дополнительно полученное тепло. Между тем, пищевая ценность сильно от этих цифр отличается.
Б. Павлов, министр торговли РСФСР, возглавлявший тыл Красной армии во время войны, в своих мемуарах отмечает, что эти таблицы калорийности, принятые поначалу всерьез, ставили снабженцев в тупик. Если нет каких-то продуктов, то их можно заменить эквивалентными. Получалось, что 100г изюма и 100г яичного порошка обеспечивают суточную норму бойца, но первый же эксперимент показал, что люди явно голодают. Даже 200г перловой крупы дают куда лучший результат. Таблицы калорийности отложили в сторону.
Энергетика человека так напрямую, по калорийности пищи, вычислена быть не может. Одни продукты дают организму реальных калорий больше, другие для своего расщепления в пищеварительной системе требуют столько энергии, что их ценность почти нулевая.

[zltigo]

полувековой давности анекдот
- знаешь, я вычитал в газете, что одно яйцо по питательности заменяет тонну воды...
-знаешь, не морочь мне две тонны воды...

Существует байка, которая скорее всего реальна, что первая программа расчета рациона предложила 18 литров уксуса в сутки.

[Guest_TSerg_*]

Offtop:
В общем-то, мы уже отвлеклись от темы, так, что позволю для себя заключительное отступление по "калориям".
Поскольку, крайние 8 лет занимаюсь организацией, руководством (участием) вело-туристических походов по категориям спортивного вело-туризма, вплоть до 4-й ( Алтай-2012, 1000 км, 12 дней, высоты свыше 2 км), то принципы расчета рациона, учета его реализации и последствий - мне хорошо известны. Именно благодаря системному анализу/синтезу организации маршрутов, все походы были удачны для всех участников.
Максимальная потеря веса составляла для меня 4 кг за две недели, что при немного избыточном весе и планировалось. Обычная весовая норма дневного рациона - не более 1 кг.

А, энергии, бывает расходуем в день до 6 ккал при 8 часах педалирования, дистанции до 100 км и суммарного набора высоты до 2 км.

P.S.
Энергия основного обмена (при температуре комфорта 18..20С) достаточно хорошо выражается законом Гарриса-Бенедикта и для мужчин выглядит так (мой случай):
E = 65+13.7*90+5*188-6.8*60 = 1830 ккал (в день)

90 - вес, кг
188 - рост, см
60 - возраст, лет.