The principles of heat transfer in

The principles of heat transfer in engineering systems can be applied to the human body in order to determine how the body transfers heat. Heat is produced in the body by the continuous metabolism of nutrients which provides energy for the systems of the body.[26] The human body must maintain a consistent internal temperature in order to maintain healthy bodily functions. Therefore, excess heat must be dissipated from the body to keep it from overheating. When a person engages in elevated levels of physical activity, the body requires additional fuel which increases the metabolic rate and the rate of heat production. The body must then use additional methods to remove the additional heat produced in order to keep the internal temperature at a healthy level.

Heat transfer by convection is driven by the movement of fluids over the surface of the body. This convective fluid can be either a liquid or a gas. For heat transfer from the outer surface of the body, the convection mechanism is dependent on the surface area of the body, the velocity of the air, and the temperature gradient between the surface of the skin and the ambient air.[27] The normal temperature of the body is approximately 37 °C. Heat transfer occurs more readily when the temperature of the surroundings is significantly less than the normal body temperature. This concept explains why a person feels “cold” when not enough covering is worn when exposed to a cold environment. Clothing can be considered an insulator which provides thermal resistance to heat flow over the covered portion of the body.[28] This thermal resistance causes the temperature on the surface of the clothing to be less than the temperature on the surface of the skin. This smaller temperature gradient between the surface temperature and the ambient temperature will cause a lower rate of heat transfer than if the skin were not covered.

In order to ensure that one portion of the body is not significantly hotter than another portion, heat must be distributed evenly through the bodily tissues. Blood flowing through blood vessels acts as a convective fluid and helps to prevent any buildup of excess heat inside the tissues of the body. This flow of blood through the vessels can be modeled as pipe flow in an engineering system. The heat carried by the blood is determined by the temperature of the surrounding tissue, the diameter of the blood vessel, the thickness of the fluid, velocity of the flow, and the heat transfer coefficient of the blood. The velocity, blood vessel diameter, and the fluid thickness can all be related with the Reynolds Number, a dimensionless number used in fluid mechanics to characterize the flow of fluids.

Latent heat loss, also known as evaporative heat loss, accounts for a large fraction of heat loss from the body. When the core temperature of the body increases, the body triggers sweat glands in the skin to bring additional moisture to the surface of the skin. The liquid is then transformed into vapor which removes heat from the surface of the body.[29] The rate of evaporation heat loss is directly related to the vapor pressure at the skin surface and the amount of moisture present on the skin.[27] Therefore, the maximum of heat transfer will occur when the skin is completely wet. The body continuously loses water by evaporation but the most significant amount of heat loss occurs during periods of increased physical activity

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หลักการถ่ายเทความร้อนในระบบวิศวกรรมสามารถใช้กับร่างกายมนุษย์เพื่อกำหนดวิธีที่ร่างกายถ่ายโอนความร้อน ผลิตความร้อนในร่างกาย โดยการเผาผลาญอย่างต่อเนื่องของสารอาหารที่ให้พลังงานในระบบต่าง ๆ ของร่างกาย [26] ร่างกายมนุษย์ต้องรักษาอุณหภูมิภายในสอดคล้องกันเพื่อรักษาสุขภาพร่างกายฟังก์ชัน ดังนั้น ต้อง dissipated ความร้อนส่วนเกินจากร่างกายเพื่อป้องกันไม่ให้มันร้อน เมื่อผู้ที่เกี่ยวในการยกระดับกิจกรรมทางกายภาพ ร่างกายต้องการเชื้อเพลิงเพิ่มเติมซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเผาผลาญและอัตราการผลิตความร้อน ร่างกายแล้วต้องใช้วิธีเพิ่มเติมเอาความร้อนเพิ่มเติมที่ผลิตเพื่อให้อุณหภูมิภายในในระดับสุขภาพถ่ายเทความร้อน โดยการพาถูกควบคุม โดยการเคลื่อนที่ของของเหลวบนพื้นผิวของร่างกาย ด้วยการพาของเหลวอาจเป็นของเหลวหรือก๊าซเป็น การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวภายนอกของร่างกาย กลไกการพาจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของร่างกาย ความเร็วของอากาศ และการไล่ระดับของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวของผิวหนังและสภาวะอากาศ [27] อุณหภูมิปกติของร่างกายคือ ประมาณ 37 องศาเซลเซียส ถ่ายเทความร้อนเกิดมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมมีนัยสำคัญน้อยกว่าอุณหภูมิปกติของร่างกาย แนวคิดนี้อธิบายสาเหตุคนรู้สึก "เย็น" เมื่อไม่ครอบคลุมเพียงพอสวมใส่เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เย็น เสื้อผ้าสามารถเป็นฉนวนที่ทนทานต่อความร้อนความร้อนไหลผ่านส่วนครอบคลุมของร่างกาย [28] นี้ต้านทานความร้อนทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวของผ้าจะน้อยกว่าอุณหภูมิบนพื้นผิวของผิวหนัง ไล่ระดับอุณหภูมินี้เล็กระหว่างอุณหภูมิพื้นผิวและอุณหภูมิจะทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนอัตราต่ำกว่าถ้าครอบคลุมผิวไม่เพื่อให้ไม่ร้อนมากกว่าส่วนอื่น ๆ ส่วนหนึ่งของร่างกาย ความร้อนต้องกระจายอย่างสม่ำเสมอผ่านเนื้อเยื่อร่างกาย เลือดไหลผ่านหลอดเลือดเป็นของเหลวด้วยการพา และช่วยให้มีความรู้ความร้อนส่วนเกินภายในเนื้อเยื่อของร่างกาย การไหลของเลือดผ่านเรือนี้สามารถจำลองเป็นท่อไหลในระบบวิศวกรรม ความร้อนที่ดำเนินการ โดยเลือดจะถูกกำหนด โดยอุณหภูมิของเนื้อเยื่อรอบ ๆ เส้นผ่าศูนย์กลางของหลอดเลือด ความหนาของน้ำ ความเร็วของการไหล และสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนของเลือด ความเร็ว เส้นผ่าศูนย์กลางหลอดเลือด และความหนาของเหลวทั้งหมดสัมพันธ์กับเลขเรย์โนลด์ส เลข dimensionless ที่ใช้ในกลศาสตร์ของไหลการกำหนดลักษณะการไหลของของเหลวสูญเสียความร้อน latent สูญเสียความร้อนหรือที่เรียกว่าทำลม บัญชีสำหรับเศษส่วนใหญ่สูญเสียความร้อนจากร่างกาย เมื่อเพิ่มอุณหภูมิหลักของร่างกาย ร่างกายทริกเกอร์ต่อมเหงื่อผิวเติมความชุ่มชื้นให้ผิวของผิวหนัง แล้วมีเปลี่ยนของเหลวเป็นไอที่เอาความร้อนจากพื้นผิวของร่างกาย [29] อัตราการสูญเสียความร้อนระเหยจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับความดันไอที่ผิวผิวและจำนวนความชื้นที่อยู่บนผิวหนัง [27] ดังนั้น ถ่ายเทความร้อนได้สูงสุดจะเกิดขึ้นเมื่อผิวเปียกอย่างสมบูรณ์ ร่างกายสูญเสียน้ำ โดยระเหยอย่างต่อเนื่อง แต่จำนวนสูญเสียความร้อนที่สำคัญเกิดขึ้นในระหว่างรอบระยะเวลาของกิจกรรมทางกายภาพเพิ่มขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หลักการของการถ่ายเทความร้อนในระบบวิศวกรรมสามารถนำไปใช้กับร่างกายมนุษย์เพื่อที่จะกำหนดวิธีการที่ร่างกายถ่ายโอนความร้อน ความร้อนที่ผลิตในร่างกายโดยการเผาผลาญสารอาหารอย่างต่อเนื่องซึ่งให้พลังงานสำหรับระบบของร่างกาย. [26] ร่างกายมนุษย์ต้องรักษาอุณหภูมิภายในที่สอดคล้องกันในการที่จะรักษาสุขภาพดีการทำงานของร่างกาย ดังนั้นความร้อนส่วนเกินจะต้องกระจายออกจากร่างกายเพื่อให้มันจากร้อน เมื่อมีบุคคลที่มีส่วนร่วมในระดับสูงของการออกกำลังกายที่ร่างกายต้องใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นซึ่งจะเป็นการเพิ่มอัตราการเผาผลาญและอัตราการผลิตความร้อน ร่างกายจะต้องใช้วิธีการอื่นในการลบความร้อนเพิ่มการผลิตเพื่อให้อุณหภูมิภายในอยู่ในระดับที่ดีต่อสุขภาพ. ถ่ายโอนความร้อนโดยการพาความร้อนเป็นแรงผลักดันจากการเคลื่อนที่ของของเหลวบนพื้นผิวของร่างกาย ไหลเวียนของของเหลวนี้สามารถเป็นได้ทั้งของเหลวหรือก๊าซ สำหรับการถ่ายโอนความร้อนจากพื้นผิวด้านนอกของร่างกายกลไกการพาความร้อนจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของร่างกายที่ความเร็วของอากาศและอุณหภูมิลาดระหว่างพื้นผิวของผิวและอากาศโดยรอบ. [27] ปกติ อุณหภูมิของร่างกายจะอยู่ที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นมากขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่มีความสำคัญน้อยกว่าอุณหภูมิร่างกายปกติ แนวคิดนี้อธิบายว่าทำไมคนรู้สึก "เย็น" เมื่อไม่ครอบคลุมพอที่จะสวมใส่เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เย็น เสื้อผ้าได้รับการพิจารณาเป็นฉนวนซึ่งมีความต้านทานความร้อนในการไหลของความร้อนเหนือส่วนที่ครอบคลุมของร่างกาย. [28] ความต้านทานความร้อนนี้ทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวของเสื้อผ้าที่จะน้อยกว่าอุณหภูมิบนพื้นผิวของผิว นี้อุณหภูมิลาดขนาดเล็กระหว่างอุณหภูมิที่พื้นผิวและอุณหภูมิจะทำให้อัตราที่ต่ำกว่าการถ่ายเทความร้อนกว่าถ้าผิวไม่ได้มี. เพื่อที่จะให้แน่ใจว่าส่วนหนึ่งของร่างกายไม่ได้เป็นอย่างมีนัยสำคัญร้อนกว่าอีกส่วนหนึ่งต้องมีการกระจายความร้อน อย่างเท่าเทียมกันผ่านเนื้อเยื่อของร่างกาย เลือดไหลผ่านหลอดเลือดทำหน้าที่เป็นของเหลวที่ไหลเวียนและช่วยในการป้องกันการสะสมของความร้อนส่วนเกินใด ๆ ภายในเนื้อเยื่อของร่างกาย การไหลเวียนของเลือดผ่านเรือนี้สามารถสร้างแบบจำลองการไหลในท่อระบบวิศวกรรม ความร้อนที่ดำเนินการโดยเลือดจะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิของเนื้อเยื่อโดยรอบขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นเลือดความหนาของของเหลวที่ความเร็วของการไหลและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของเลือด ความเร็วขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นเลือดและความหนาของเหลวทั้งหมดจะสามารถที่เกี่ยวข้องกับจำนวน Reynolds จำนวนมิติใช้ในกลศาสตร์ของไหลที่จะอธิบายลักษณะการไหลของของเหลว. สูญเสียความร้อนแฝงที่เรียกกันว่าสูญเสียความร้อนระเหยบัญชีสำหรับส่วนที่มีขนาดใหญ่ การสูญเสียความร้อนออกจากร่างกาย เมื่ออุณหภูมิหลักของการเพิ่มขึ้นของร่างกาย, ร่างกายเรียกต่อมเหงื่ออยู่ในผิวหนังที่จะนำความชื้นที่เพิ่มขึ้นไปยังพื้นผิวของผิว ของเหลวจะเปลี่ยนแล้วเป็นไอที่เอาความร้อนจากพื้นผิวของร่างกาย. [29] อัตราการสูญเสียความร้อนระเหยเป็นโดยตรงที่เกี่ยวข้องกับความดันไอที่พื้นผิวและปริมาณความชื้นบนผิว. [27] ดังนั้นสูงสุดของการถ่ายเทความร้อนที่จะเกิดขึ้นเมื่อผิวมีความชุ่มชื่นอย่างสมบูรณ์ ร่างกายสูญเสียน้ำอย่างต่อเนื่องโดยการระเหย แต่จำนวนเงินที่สำคัญที่สุดของความร้อนที่เกิดขึ้นการสูญเสียในช่วงระยะเวลาของการออกกำลังกายเพิ่มขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หลักการของการถ่ายเทความร้อนในระบบวิศวกรรม สามารถใช้กับร่างกายมนุษย์เพื่อตรวจสอบว่าร่างกายถ่ายเทความร้อน . ความร้อนที่ผลิตในร่างกายจากการเผาผลาญสารอาหารที่ให้พลังงานอย่างต่อเนื่อง สำหรับระบบการทำงานของร่างกาย [ 26 ] ร่างกายของมนุษย์ต้องรักษาอุณหภูมิภายในที่สอดคล้องกันเพื่อรักษาหน้าที่ของร่างกายมีสุขภาพดี ดังนั้นความร้อนส่วนเกินจะต้องกระจายออกจากร่างกาย เพื่อไม่ให้ร้อนเกินไป เมื่อบุคคลประกอบในการยกระดับระดับของกิจกรรมทางกาย ร่างกายต้องใช้เพิ่มเติมซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเผาผลาญเชื้อเพลิง และอัตราการผลิตความร้อน ร่างกายต้องใช้วิธีการเพิ่มเติมเพื่อเอาความร้อนที่ผลิตเพิ่มเติม เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในที่ระดับสุขภาพ .

การถ่ายเทความร้อนโดยการพา ขับเคลื่อนโดยการเคลื่อนไหวของของเหลวบนพื้นผิวของร่างกาย นี้สามารถเป็นได้ทั้งของเหลวโดยของเหลวหรือก๊าซ สำหรับการระบายความร้อนจากพื้นผิวด้านนอกของร่างกาย กลไกการพาความร้อนจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของร่างกาย ความเร็วของอากาศและอุณหภูมิลาดระหว่างพื้นผิวของผิวและอากาศแวดล้อม[ 27 ] อุณหภูมิปกติของร่างกายประมาณ 37 องศา ถ่ายเทความร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างมีนัยสำคัญต่ำกว่าอุณหภูมิปกติของร่างกายได้ แนวคิดนี้อธิบายว่าทำไมคนรู้สึก " เย็น " เมื่อไม่เพียงพอครอบคลุมสวมใส่เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เย็นเสื้อผ้าที่สามารถถือว่าเป็นฉนวนต้านทานความร้อนซึ่งมีความร้อนไหลผ่านครอบคลุมส่วนของร่างกาย [ 28 ] ความต้านทานความร้อนซึ่งทำให้อุณหภูมิบนพื้นผิวของเสื้อผ้าจะต่ำกว่าอุณหภูมิบนพื้นผิวของผิวมีขนาดเล็กนี้อุณหภูมิลาดระหว่างพื้นผิวและอุณหภูมิอุณหภูมิจะทำให้ลดอัตราการถ่ายเทความร้อนมากกว่าถ้าผิวยังไม่ครอบคลุม

เพื่อให้มั่นใจว่าส่วนหนึ่งของร่างกายไม่ได้เป็นอย่างมีนัยสำคัญกว่าส่วนอื่น ความร้อนจะกระจายผ่านเนื้อเยื่อของร่างกายเลือดที่ไหลผ่านหลอดเลือดที่ทำหน้าที่เป็นของเหลวการพาและช่วยป้องกันการสะสมของความร้อนส่วนเกินในเนื้อเยื่อของร่างกาย นี้การไหลของเลือดผ่านเส้นเลือดที่สามารถเป็นแบบท่อไหลในวิศวกรรมระบบ ความร้อนที่ดำเนินการโดยเลือดจะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิของเนื้อเยื่อโดยรอบ เส้นผ่าศูนย์กลางของหลอดเลือด , ความหนาของของไหลความเร็วของการไหล และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของเลือด ความเร็วเส้นเลือดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและความหนาของเหลวทั้งหมดสามารถที่เกี่ยวข้องกับเลขเรย์โนลด์จำนวนไร้มิติที่ใช้ในกลศาสตร์ของของไหลในลักษณะการไหลของของเหลว .

แฝงการสูญเสียความร้อน หรือที่เรียกว่าการสูญเสียความร้อนระเหย , บัญชีสำหรับสัดส่วนขนาดใหญ่ของการสูญเสียความร้อนจากร่างกายเมื่ออุณหภูมิแกนของร่างกายเพิ่มมากขึ้น ร่างกายกระตุ้นต่อมเหงื่อในผิวหนังให้เพิ่มความชื้นให้กับผิว ของเหลวจะกลายเป็นไอซึ่งจะขจัดความร้อนจากพื้นผิวของร่างกาย [ 29 ] อัตราการระเหยสูญเสียความร้อนโดยตรงที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไอน้ําที่ผิวและปริมาณปัจจุบันความชื้นบนผิวหนัง[ 27 ] ดังนั้น สูงสุดของการถ่ายโอนความร้อน จะเกิดขึ้นเมื่อผิวเปียกไปหมดแล้ว ร่างกายสูญเสียน้ำอย่างต่อเนื่อง โดยการระเหย แต่จำนวนเงินที่สำคัญที่สุดของการสูญเสียความร้อนที่เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาของการเพิ่มกิจกรรมทางกาย