Добро пожаловать!

3. Проникание лучистого тепла. Теплорезонанс.

Теперь подробнее о тепле. Оно бывает разное.

На поверхности Солнца t= 6000°С - от такого излучателя мы получаем очень жесткое лучистое тепло.		Согревающее нас внешнее тепло бывает мягкое (от нагревателя до 45-50°С) и жесткое (от более горячего источника). Воспринимаем тепло мы двумя способами - при контакте с нагретым телом или на расстоянии - лучистое тепло. Лучистый или контактный способы обогрева принципиально различны для человека по действию и ощущениям.
		Мягкое тепло. Суммируя ощущения людей, можно заключить, что мягкое лучистое тепло мы получаем от источника (излучателя) тепла с температурой до 45-50°С. Таким теплом можно прогреваться легко и спокойно 30-40 мин даже если мы окружены теплыми стенами со всех сторон (3D). Мягкое контактное тепло мы получаем при погружении в воду (t=35-40°С). Такое тепло получает младенец в утробе матери.

Лучистое тепло мы воспринимаем на расстоянии, например, от печи, костра, камина, Солнца или УВЧ. Наше тело полупрозрачно для тепловых лучей, и мягкое тепло мгновенно проникает в нас на глубину 20-70 мм, распределяется в объеме тела, постепенно прогревая его (мягкие ощущения).		Контактное тепло мы воспринимаем при контакте, например, с грелкой, горячим утюгом, при погружении в горячую воду. Мгновенно прогревается сначала лишь место контакта. Поэтому прогрев воспринимается резче, т.к. теплопередача происходит более концентрированно в тонком слое, где расположены рецепторы. Потом тепло медленно (мм/мин) и неглубоко проникает в тело.
Мягкое лучистое тепло называют "лучами жизни", оно "своё" для человека. Человек сам излучает тепло, как нагретое тело с температурой около 37°С и охотно поглощает тепло именно в этом диапазоне - это феномен теплорезонанса. Такое тепло мы получаем, например, от теплой массивной кирпичной печи. Мягкий прогрев восполняет энергетику утомленных органов человека и оздоравливает его.
Жесткое тепло гораздо горячее мягкого и при длительном прогреве оно неприятно (припекает).
Жесткое лучистое тепло исходит от нагревателя с температурой более 50°С (например, от Солнца - 6000°С, огня - 700-800°С, от многих обогревателей -100-800°С). Неправильно думать, что при удалении от источника жесткого тепла будет менее горячо. Кванты лучистого тепла не остывают, но их количество будет меньше, поэтому обжигающее воздействие на человека уменьшится, однако на каждую клетку нашего тела луч жесткого тепла действует негативно. Жесткое лучистое тепло - проникает неглубоко, оно сушит и обжигает кожу, может сварить или обуглить белок. Это надо учитывать при тепловых процедурах. Жесткое контактное тепло - мы имеем от источника с температурой более 45°С. Например, погружение в горячую воду (45-50°С) - это трудная для организма процедура даже при длительности 10-20 мин.
Биология человека, животного, насекомого или живой клетки несовместима с жестким теплом! Только выбрав Лучи жизни мы получим оздоровительный прогрев!

Итак, возьмем учебник для медвуза - "Общая физиотерапия" (Боголюбов В.М и Пономаренко Г.Н, Москва, Медицина, 1999, 3-е изд). Здесь много разделов, посвященных прогреву человека. Возьмем еще "Общую физику","Физическая энциклопедию" или "Справочник по физике". На рисунке стрелки характеризуют глубину проникания лучистого тепла в ткани человека. Лучистое тепло, лучистый прогрев. Живые существа, включая человека, излучают и поглощают тепло в ИК-диапазоне. Светлячок может излучать волны видимого света. Обычно нагретые предметы имеют широкий диапазон излучения. Физика рассматривает эти лучи как электромагнитные волны. Иногда удобнее называть их фотонами или квантами. Эл.маг волны ИК спектра почти не поглощаются воздухом, могут проникать в предметы или тело человека и способны нагреть их, отдав свою энергию. Часть излучения поглощается телом, часть - отражается, оставшееся - проходит насквозь. Например, видимый свет проходит сквозь стекло, дает блики на нем (отражение) и слегка нагревает стекло (поглощение).

Шашлык и шаурму готовят при t° нагревателя 600-700°С. Это жесткий нагрев (ЖЛТ) - снаружи мясо может подгореть, а внутри остаться сырым. Лучистое тепло при этом проникает на глубину до 15 мм. Видимый свет проникает в нас до 10-20мм.

Электромагнитные волны ИК спектра почти не поглощаются воздухом, могут проникать в предметы или тело человека и способны нагреть их, отдав свою энергию. Известно, что тело человека поглощает тепло из окружающей среды и само является источником тепла в эту среду. Наш организм непрерывно "сжигает" жиры и углеводы - это своеобразный реактор, вырабатывающий энергию. Реальный источник тепла излучает волны не одной длины, а некий спектр. В этом спектре есть волны с характерной длиной Lm, плотность потока которых максимальна при данной t°. Не вдаваясь в подробности, приведем зависимость от t° длины этих характерных волн Lm (з-н Вина): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lm х T = 2898 , Lm (микрометры), Т - °Кельвина (Т°К.=273°+t°С) От Солнца мы получаем жесткое излучение (6000°). Часть лучистой энергии раскаленного светила задерживается облаками, пылью и слоем озона. Прошедшие сквозь окна прозрачности лучи согревают Землю. Из космоса Земля выглядит, как небесное тело с t= 35°С. Такая температура и определяет жизнь на Земле. Наш организм - это уникальный реактор, вырабатывающий энергию. В процессе эволюции температура нашего тела остановилась на отметке 36-37°С - Цельсия (309-310°К). Внутри тела - до 40°С. Если надо убить в организме нежелательные микроорганизмы, то t° тела повышается до 38-40°С. Один из радикальных медицинских способов уничтожения раковых клеток в организме - это прогрев крови человека вне организма до 42°С. Примеры из жизни. Лучистое тепло - прогрев на расстоянии без контакта. - Посмотрите на солнце как бы сквозь ладонь - вы увидите красноватый свет - это лучи света проникают вглубь тела. - Ультрафиолет проникает неглубоко, но обжигает кожу, даже когда нам холодно (в горах на холодном ветру). - Стоя лицом к костру мы ощущаем тепло от него, хотя спина может мерзнуть от холодного воздуха. - Рентген-лучи легко проникают сквозь мягкие ткани, но кости их задерживают. - Радиоволны легко проходят сквозь наше тело, не согревая нас. - Лучистое тепло мы воспринимаем от Солнца или русской печи на расстоянии, от радиатора в квартире, от костра. - В СВЧ - печке можно сильно нагреть повидло в пирожке, а его оболочка из теста при этом почти не нагрееется. Контактный (и конвективный) прогрев. - На горячей сковороде может быть наоборот, чем в СВЧ-печке - снаружи пирожок подгорит, а внутри еще сырой. - Положив руки на горячий предмет мы можем их согреть. Также греет нас стакан выпитого горячего чая. - Замерзшие на морозе руки лучше всего отогревать на собственном тёплом теле. Человек - источник мягкого тепла. - Лежа на теплой печи без одежды мы воспринимаем контактное тепло. - Котактируя с печью или с конвектором воздух нагревается - возникает конвекция и воздух нагревает предметы и человека. - Одежда или одеяло сами не греют, но сохраняют наше собственное тепло, которое можем потерять в результате контактной или лучистой теплопередачи в окружающую среду. Эти примеры показывают, что мы имеем разные процессы прогрева и обогрева, в зависимости от различных свойств источника тепла и объекта обогрева - прозрачность, поглощение, отражение и т.д

Наверх

Далее: 4. Разная динамика прогрева лучистым или контактным теплом

На Главную