Изучение теплопроводности различных видов тканей: «Изучение теплопроводности различных видов текстильных материалов»

Изучение теплопроводности различных видов утеплителей одежды

Инфоурок

Физика
›Презентации›Изучение теплопроводности различных видов утеплителей одежды

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Изучение теплопроводности различных видов утеплителей одежды Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 11 городского округа г. Выкса Нижегородской области Физико — математическое отделение Секция физическая Работу выполнил: ученик 8«А» класса Авдеев Иван Сергеевич Научный руководитель: учитель МБОУ СОШ №11 Артамошкина Лариса Владимировна 2013 г.

2 слайд

Описание слайда:

Рассмотреть классификацию утеплителей одежды их преимущества и недостатки Экспериментально исследовать теплопроводность различных видов утеплителей и их массу Изучить теоретическую основу понятие теплопроводности Обобщить результаты теоретических и экспериментальных исследований, сделать выводы

3 слайд

Описание слайда:

Сбор информации Сравнительный анализ Методы исследования Моделирование Изучение литературы Эксперимент Анкетирование Сравнительный анализ

4 слайд

Описание слайда:

Актуальность В условиях холодного климата у людей возникает проблема соответствующей одежды, которая должна хорошо сохранять тепло, для этого она должна обладать малой теплопроводностью. Чтобы правильно выбрать теплую одежду, нужно иметь представление о том, какие материалы используются в ней в качестве утеплителя, знать их преимущества и недостатки.

5 слайд

Описание слайда:

Зачем человеку одежда? Основное назначение одежды — защита нашего организма от неблагоприятных воздействий внешней среды. Одежда создана для того, чтобы создать многочисленные прослойки воздуха между нашим телом и окружающей средой, этот воздух нагревается от тела и не дает нам замерзнуть.

6 слайд

Описание слайда:

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Процесс изменения внутренней энергии тела без совершения работы ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ КОНВЕКЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЕ Теплопередача и её способы изменения

7 слайд

Описание слайда:

Теплопроводность это один из способов передачи тепла, при котором более нагретые части тела передают тепло менее нагретым. Движение, а, следовательно, и энергия, передаётся от частичек частичкам. При этом сами частички не перемещаются, они лишь начинают быстрее колебаться на своём месте. То есть механизм теплопроводности заключается в том, что усиление колебаний одних частиц вещества передаётся соседним частицам.

8 слайд

Описание слайда:

Теплопроводность различных веществ Плохой теплопроводностью обладают шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (освобожденное от воздуха пространство). Теплопроводность воздуха ниже теплопроводности воды более чем в 25 раз. Поэтому комфортное теплоощущение обнаженного человека в воздушной среде наблюдается при температуре 22 — 23°С, тогда как в воде — при 34-36°С.

9 слайд

Описание слайда:

Теплозащитные свойства тканей — это способность их сохранять тепло, выделяемое теплом человека.

10 слайд

Описание слайда:

Натуральные Пух Ватин Холллфайбер Шерсть и мех Синтепон Классификация утеплителей Синтетические

11 слайд

Описание слайда:

АНКЕТИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТ

12 слайд

Описание слайда:

Анкетирование Вопросы анкеты 1. На какие виды делятся утеплители одежды? 2.Какие натуральные утеплители одежды вы знаете? 3. Какие синтетические утеплители одежды вы знаете? 4.Носите ли вы одежду с синтетическими утеплителями? Назовите, с какими? 5. Какие преимущества синтетических утеплителей вы можете назвать? 6. Какие недостатки синтетических утеплителей вы можете назвать?

13 слайд

Описание слайда:

Показания температуры воды Эксперимент №1 «Сравнение теплопроводности различных утеплителей одежды» Время Температура, оС Ватин (№1) Синтепон (№2) Холлофайбер (№3) Вода (№4) 14:10 50 50 50 50 14:15 48,7 49 49,5 48 14:20 48 48,2 49 46,7 14:25 47,3 47,5 48,5 45,4 14:30 46,4 47 48 44,5

14 слайд

Описание слайда:

Результаты эксперимента №1

15 слайд

Описание слайда:

Эксперимент № 2 «Измерение массы различных утеплителей одежды»

16 слайд

Описание слайда:

Результаты эксперимента №2 Масса, г Ватин (№1) Синтепон (№2) Холлофайбер (№3) 10,810 6,340 5,540

17 слайд

Описание слайда:

Вывод Теплопроводность утеплителей играет важную роль в одежде человека, а следовательно в его жизнедеятельности. Современная промышленность чаще используют утеплители, изготовленные из синтетических волокон. Преимущество таких утеплителей заключаются в их плохой теплопроводности, поэтому, они хорошо сохраняют наше тепло, а также в их лёгкости.

18 слайд

Описание слайда:

Литература Кириллова И. Г. Книга для чтения по физике: Учеб. пособие для учащихся 6—7 кл. сред. шк. /Сост. И. Г. Кириллова.— 2-е изд., пере-раб.— М.: Просвещение, 1986 Смородинский А. Я. Температура. Библиотечка «Квант». Выпуск 12-М.: «Наука» главная редакция физико-математической литературы, 1981 г-159 с. Большая советская энциклопедия, том 43. стр 473 .-М.: БСЭ. 1954г. Энциклопедия для детей « АВАНТА». Физика.т.16.ч.2.-М.: «Аванта+», 2002г.-432с.

19 слайд

Описание слайда:

20 слайд

Описание слайда:

Виды синтетических утеплителей

21 слайд

Описание слайда:

Использование одежды с синтетическими утеплителями

22 слайд

Описание слайда:

Преимущества синтетических утеплителей

Курс повышения квалификации

Курс профессиональной переподготовки

Учитель физики

Курс повышения квалификации

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию:
Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс:
Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник:
Все учебники

Выберите тему:
Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала:

ДВ-162124

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Физика

Разделы
Авторы работ

А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ы
Э
Ю
Я

Руководители работ

А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ы
Э
Ю
Я

Работы:
ВсеИзбранныеВ помощь учителюКонкурс «Учебный проект»

Учебный год:
Все2015 / 20162014 / 20152013 / 20142012 / 20132011 / 20122010 / 20112009 / 20102008 / 20092007 / 20082006 / 20072005 / 2006

Сортировка:
По алфавитуПо новизне

  • В работе рассматриваются структура кристаллов, выращивание кристаллов в различных условиях. Исследуются физические и химические свойства кристаллов медного купороса и зависимость их свойств от условий выращивания.

  • В работе проводится сравнение теплопроводности материалов, используемых в местном строительстве. Делается вывод о самом востребованном строительном материале и его преимуществах. Сделан обзор типичных жилищ разных времен и народов и используемых для их постройки материалов.

  • Вещи обыденного обихода могут вызвать удивление при более углубленном их изучении. Лично у меня вызвали интерес полиэтиленовые пленки. Они часто встречаются в повседневной жизни, поэтому люди упускают из виду их уникальные качества. Я поставила перед собой задачу определить и изучить физические качества полиэтиленовых пленок (целлофана, файла, обложки). Данные предметы были исследованы на пластичность, прочность, морозостойкость, гибкость, электропроводимость и т.д.

  • Мы привыкли к магниту и относимся к нему чуточку снисходительно, как к устаревшему атрибуту уроков физики, порой даже не подозревая, какими удивительными свойствами он обладает. В работе описываются опыты, раскрывающие свойства постоянных магнитов.

  • В проекте выполнено изучение особенностей остывания блюд и подготовлены рекомендации по организации работы для оптимальных условий их потребления.

  • Работа посвящена изучению степени влияния сотовой связи на сердечно-сосудистую систему человека. Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что продолжительный разговор по сотовому телефону повышает систолическое и диастолическое артериальное давление, особенно у детей, и способствует замедлению пульса, что может привести к патологическим отклонениям в организме. Полученные данные помогут владельцам сотовых телефонов использовать их разумно.

  • В условиях холодного климата возникает проблема соответствующей одежды, которая должна хорошо сохранять тепло, то есть обладать малой теплопроводностью. В данной работе исследована теплопроводность четырёх видов тканей методом оценки способности конкретного материала проводить тепло. Результаты, полученные в ходе исследований, приводят к выводу о важности роли теплопроводности тканей в одежде человека и его жизни.

  • В работе представлена историческая справка о возникновении понятий синуса и косинуса. Рассмотрены определения тригонометрических функций и гармонических колебаний. Построены графики тригонометрических функций и установлена их связь с гармоническими колебаниями. Приведены примеры решения задач по физике и математике. Представлена собственная установка, при помощи которой экспериментальным путем получены графики этих колебаний.

  • Выдувать мыльные пузыри не так просто, как кажется. Свойства тонких пленок, образующих мыльный пузырь, не изучаются в курсе школьной физики. Это и подвигло меня на исследование и изучение факторов, влияющих на размеры и прочность мыльных пузырей. В работе описан состав различных растворов для выдувания пузырей, изучены физические свойства этих растворов.

  • Основная часть работы состоит из двух глав. В первой главе раскрывается понятие котлоагрегата, устройство и назначение всех основных частей, из которых состоит водогрейный котел. Во второй главе описываются физико-химические процессы, происходящие при работе котлоагрегата, а также причины, от которых зависит эффективность работы котла.

  • В работе представлены результаты исследования плотности, вязкости, коэффициента поверхностного натяжения жидкостей для мытья посуды некоторых производителей.

  • До сих пор не решена проблема передачи энергии на расстояние. Хотя такая задача была поставлена еще на рубеже веков. Первый, кто смог осуществить эту мечту, стал Никола Тесла. В 1891 г. Никола Тесла сконструировал резонансный трансфоpматоp (тpансфоpматоp Тесла), позволяющий получать высокочастотные колебания напряжения с амплитудой до миллиона вольт. Мною была изготовлена действующая модель генератора Ван де Граафа и две действующие модели трансформатора Тесла, описано их устройство и процесс изготовления и проведен с ними ряд опытов.

  • Работа состоит из двух частей, в которых проведены различные эксперименты с помощью имеющегося оборудования и собственных установок. Первая часть посвящена исследованию магнитного поля Земли в г. Покачи. Тремя способами определены средние значения магнитной индукции, установлено её отклонение, в некоторых случаях определён также угол между направлением на географический и магнитный полюса. Во второй части работы проведено исследование проблемы «ждущего режима» работы электроприборов. Получены результаты о соотношении между затратами электроэнергии на полезный и ждущий режим. Проведён сравнительный анализ полученных данных с информацией по этому вопросу для некоторых стран.

  • В работе представлены результаты исследования электропроводности различных жидкостей, с которыми учащиеся средней школы могут встретиться в быту. Установлены плохие и хорошие проводники электричества среди жидкостей.

  • Объектом нашего исследования стали схема электроснабжения квартиры и электропотребители. Результаты исследования позволили сформулировать вывод о том, что экономия энергопотребления не только уменьшает затраты семьи на оплату коммунальных услуг, но и сокращает расход топлива на выработку энергии на электростанции села.

  • В данной работе рассматривается метод воздействия вихревой генерации тепла на объекты живой природы. Приводится описание экспериментально-исследовательских технологий оздоровления семян овощных культур, цветковых растений. Суть данного метода состоит в создании условий преобразования структуры воды в процессе ее движения и фазовых переходов до субатомного уровня с последующей рекомбинацией, которая происходит по программе (информации), присущей воде изначально миллионы лет назад.

  • Диффузия – это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. Оказалось, что диффузия играет большую роль в жизни растений, животных и человека. Мы решили опытным путём определить скорость диффузии в различных средах и выяснить, от чего она зависит. Поставлены опыты с веществами, находящимися в различных агрегатных состояниях. Установлено, что на скорость диффузии влияют: температура, плотность, смачиваемость, сочность.

  • Что такое иллюзии и вследствии чего они возникают? Какие виды иллюзий существуют? Кто и как их придумывает? Как иллюзии влияют на мозг человека? В работе подробно представлены ответы на данные вопросы и примеры различных иллюзий. Наиболее подробно рассмотрены оптические иллюзии.

  • С давних пор люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей практической деятельности. На чём основаны зрительные иллюзии и искусственно создаваемые эффекты? Стоит ли доверять всему, что мы видим? Почему взрослые и дети видят одно и то же по-разному? Эти и некоторые другие вопросы поднимаются в работе. Имеется ссылка на одну из последних теорий возникновения оптических иллюзий, наиболее полно объясняющую их возникновение.

  • В век информационных технологий зрительные иллюзии широко применяются в искусстве и в архитектуре. Издавна людей интриговали оптические явления, за которыми они наблюдали, но не могли объяснить. В работе проанализированы известные оптические «обманы», рассмотрены примеры оптических явлений.

  • Оформленный в виде презентации, словарь состоит из четырех разделов: тепловые, электрические, электромагнитные явления и изменение агрегатных состояний вещества и включает 58 понятий. Слова расположены в двух каталогах: алфавитном и тематическом и объединены в единый гипертекст. Слайды словаря содержат определение, краткую характеристику, иллюстрацию, расчетную формулу термина, кнопки перехода к каталогам. Некоторые понятия, на которые сделана гиперссылка, можно раскрыть более подробно, перейдя на соответствующий слайд.

  • В работе собран краеведческий материал об ученом-физике Илье Давыдовиче Усыскине. Изложены история и физические основы воздухоплавания.

  • На первый взгляд, слова «Polaroid» и «актуальность» чуть ли не антонимы. Компания уже давно не имеет былого успеха, а технология изжила себя. Прогресс ушел вперед. Но не следует забывать, что, помимо всемирно известных фотоаппаратов, под брендом Polaroid кроются открытия, имеющие огромную важность для человечества по сей день. Однако и сами фотоаппараты представляют собой большую ценность для фотографов, работающих в направлении ломотографии, то есть ищущих красоту снимка в его несовершенстве. Но все же этого слишком мало, чтобы доказать или опровергнуть актуальность, поэтому мы не станем утверждать, а поставим вопрос перед вами, читатели: «Актуален ли Polaroid сегодня?», и дадим свой ответ в заключении.

  • В данной работе представлен индикатор полярности источника постояного тока, который позволяет быстро и безошибочно определить полюса источника тока. Прибор собран из общедоступных деталей и надежен в эксплуатации.

  • Энергосбережение является одним из наиболее актуальных вопросов потребителя, стремящегося экономно и эффективно использовать энергоресурсы. В работе автор показывает историю развития и принцип работы индукционной лампы как энергосберегающего источника света.

  • Работа посвящена изучению квантового генератора (лазера), работающего на неон-гелиевой смеси. Воспроизведен вывод Эйнштейном формулы Планка. Исследован спектр излучения квантового генератора. Работа позволяет учащемуся освоить некоторые из фундаментальных понятий квантовой физики.

  • Данная работа посвящена изучению инерции: истории открытия, применению в нашей жизни и в технике; приведены простые опыты, иллюстрирующие явление инерции.

  • Я выбрал эту тему потому, что в осенне-зимнее время происходит больше ДТП. В Якутии зима длится около 6 месяцев. Я хотел бы больше узнать о причинах нарушений правил дорожного движения в зимнее время и рассказать о них ученикам, чтобы было меньше жертв ДТП. Для этого я нашел зависимость длины тормозного пути от скорости машины и температуры окружающей среды.

  • В работе представлен доклад и презентация к нему о выдающемся советском конструкторе, изобретателе установок «Катюша» Г.Э. Лангемаке. В работе представлены фрагменты документального фильма «Два залпа по конструктору. Драма «Катюши». Информация может быть использована на уроках физики, истории, обществознания как дополнительный материал для семинарских занятий.

  • В данной работе предлагаются некоторые изменения в устройстве монорельсов для улучшения их маневренности и, как следствие, появления возможности прокладывать маршруты на узких улицах.

Исследование состава тканей и изучение их свойств

Подготовка к уроку

Данный урок — это результат интеграции общеобразовательных дисциплин и профессиональных модулей по профессии закройщик. Этот урок направлен на применение полученных знаний по дисциплинам физики и химии для развития профессиональных компетенций. Приобретенный опыт исследования тканей поможет принимать решения, осуществлять поиск информации необходимой для эффективного выполнения производственных задач.

Обучающиеся II курса по профессии Закройщик после изучения темы «Свойства и строение тканей» ПМ 01.01. Прием заказов на изготовление изделий  и общеобразовательных дисциплин Химии и Физики были разделены на подгруппы. Каждая подгруппа получила задания:

  • 1 подгруппа: исследовать рынок тканей и провести социологический опрос;
  • 2 подгруппа: изучить волокнистый состав тканей органолептическим и химическим методами;
  • 3 подгруппа: изучить физические и механические свойства тканей;
  • 4 подгруппа: изучить технологические свойства тканей.

Цель урока: подобрать и обосновать выбор моделей швейных изделий, по итогам исследований тканей различными методами и представить отчет в виде презентации.

Задачи:

  • изучить имеющиеся информационные, научные и электронные источники информации по данной теме исследования;
  • изучить современные методы и приборы, которые используются для проведения опытов по волокнистому составу ткани и их свойств;
  • применить теоретический материал курса «Физики» по разделам «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика»;
  • применить теоретический материал курса «Химии», в разделе «Органическая химия», в теме «Высокомолекулярные синтетические соединения»;
  • провести социологический опрос среди студентов I, II и III курсов по применению знаний волокнистого состава тканей в практической деятельности и по оценке выбора магазинов

ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

Марков М.Л. 1


1МОУ СОШ № 17

Маркова Е.М. 1Зорина Н.В. 1


1ФГБОУ ВО УдГУ, МБОУ СОШ №17


Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF


Введение.



Одежда для человечества имеет множество значений. При взгляде на историю развития человеческой цивилизации мы увидим также эволюцию костюма человека. Каждая эпоха характеризуется своим своеобразным стилем. Для большинства исторических костюмов на первое место выходит его красочность и подчеркивание благосостояния владельца. И только в современном мире наряду с красотой одежды становится значимым ее практичность, удобство, соответствие гигиеническим требованием. Одной из гигиенических характеристик одежды является ее теплозащитное свойство. На современном этапе легкая промышленность создает огромное разнообразие тканей, многие из которых являются химическими, т.е. синтетическими или искусственными. Применение новшеств в мире тканей происходит наряду с натуральными тканями, хотя большинство из нас до сих пор предпочитает одежду из натуральных тканей. Целью нашей работы является оценка теплозащитных свойств тканей независимо от их происхождения. В соответствии с целью нами сформулированы следующие задачи: оценить теплозащитные свойства натуральных и синтетических тканей; оценить теплозащитные свойства разных видов верхней одежды.



Основная часть.



Обзор литературы.



Прежде чем приступить к проведению эксперимента мы ознакомились с исследованиями в области проектирования одежды. Нам удалось выявить, что вопросом теплозащитных свойств тканей занимаются разные институты и имеется ряд научных исследований, касающихся данной темы. Уровень теплозащиты одежды и обуви имеет огромное значение при создании комплекта одежды для жителей и людей, работающих в условиях крайнего севера, важно для создания сезонной одежды для умеренного климата, при этом имеет значение для какой именно категории людей проектируется та или одежда.



Теплозащитные свойства, характеризуют способность материалов для одежды предохранять организм человека как от лишних тепловых потерь в холодное время, так и от перегрева в жаркое время. Теплозащитные свойства зависят от теплопроводности волокон и нитей материалов, их плотности, толщины и отделки. Теплопередача через ткани одежды — сложный процесс, т. к. осуществляется разными путями: теплопроводностью, излучением, проведением паров влаги, выделяемой телом, конвекцией. Самое холодное, обладающее наибольшей теплопроводностью волокно — лен, самое теплое — шерсть. В формировании теплозащитных свойств материалов большую роль играет малоподвижный воздух, который является самым плохим проводником тепла. Количество малоподвижного воздуха в толще материала зависит от числа, строения и размера пор. Использование толстой пушистой пряжи, увеличение линейного заполнения ткани, применение многослойных переплетений, проведение в процессе отделки валки, ворсования увеличивают теплозащитные свойства тканей. Наиболее высокие показатели теплозащитных свойств имеют толстые плотные шерстяные ткани с начесом, шерстяные ватины, натуральный длинноворсовый мех (1, 2 ,3).



Методика



Обзор литературы позволил нам выявить, что подбор тканей для создания одежды проводится эмпирически, т.е. опытным путем. В изученной литературе приведены методы изучения теплозащитных свойств тканей, но они пригодны для серьезных лабораторных испытаний, поэтому нами предложен свой метод оценки теплозащитных свойств тканей, основанный на принципах, рассмотренных в изученной литературе. Главное, это создать систему, в которой нагретое тело будет терять тепло в исследуемых условиях. Мы взяли за основу стеклянные банки объемом 400 мл, заполненные горячей водой (44-46 С), одна из которых являлась контролем, другая оборачивалась исследуемой тканью. Измерение температуры проводилось с помощью бытового термометра для воды. Для достоверности результатов, в каждой банке находился свой термометр. Продолжительность эксперимента была выбрана эмпирически, измерение температуры проводили каждые 10 минут в течение часа. Более длительные наблюдения не давали ярких результатов, изначальная цель дождаться равновесной с окружающей средой температуры в контрольной банке затягивалась на несколько часов, т.е. вода сохраняла долго температуру более высокую, чем температура воздуха в помещении. Поэтому продолжительность каждого эксперимента составила 1 час. В случае сомнений правильного хода эксперимента, нами проводились повторные исследования. Общая кратность эксперимента составила 2 опыта с одним видом исследуемой ткани. Нами исследованы натуральные ткани: хлопчатобумажная, шелковая, шерстяная, исследована химическая ткань: флисс, проведены исследования с тканями разной толщины, имеющими одно происхождение, они обозначены: хлопок тонкий и хлопок толстый, проведены исследования теплозащитных свойств нескольких видов верхней одежды: плащ, демисезонная куртка, пальто, дубленка. Результаты исследований представлены далее.



Результаты исследований



Исследования проведены в соответствии с разработанной методикой. Реальные температурные показания приведены в приложении 1. Для того, чтобы оценить каков уровень теплозащиты разных видов тканей в ходе анализа результатов исследований мы рассматривали не реально полученные температурные показатели, а их изменения в ходе эксперимента. Так в таблице 1 показаны изменения температурных данных в течение часа.



Таблица 1



Изменение температуры воды в ходе эксперимента с разными видами тканей в течение часа, оС.










№пп


Шелковая ткань


Шерстяная ткань


Хлопчатобумажная ткань (хлопок тонкий)


Хлопчатобумажная ткань (хлопок толстый)


Флисс



Куртка


Плащ



дубленка


Пальто


1


0


0


0


0


0


0


0


0


0


2


2


1


1


0


1


0


0


0


0


3


3


3


2


1


1


0


1


1


2


4


3


1


1


2


1


1


2


2


1


5


3


0


1


1


1


0


1


2


1


6


3


1


1


1


1


1


1


1


0


По полученным данным видно, что наибольшие потери тепла происходили в опыте с использованием шелковой ткани, за каждый 10-минутный отрезок происходило снижение температуры воды на 3 оС, потери тепла в опыте с тканью флисс составили 1 оС за каждый 10-минутный отрезок времени, для верхней одежды во всех вариантах опыта мы отмечаем сохранение начальных показателей температуры в течение первых 20 минут эксперимента.



На рис. 1 отображен ход изменения температурных показателей. Начальные показатели температуры для большинства опытов составили 44 оС, только в случае с шелковой тканью (шелк) эксперимент был начат при более высоких показаниях температуры. У большинства представленных на рисунке графиков изменения температур мы видим одновершинные кривые, т.е. наблюдается резкое снижение температуры до определенного уровня, а дальнейшее понижение температуры происходит плавно. Только для шелковой ткани (шелк) как уже отмечали ранее, изменение температуры происходит с интервалом 3 оС, для других видов тканей такой интервал составляет 1 оС. На рис. 1 также видно, что за время эксперимента в вариантах опыта с использованием шерстяной (шерсть) и шелковой (шелк) ткани снижение температуры происходит до 32 оС, в варианте с флиссом и хлопчатобумажной тканью (хлопок тонкий) температура за время эксперимента снижается незначительно и составляет 38 оС на конец эксперимента.



Рис. 1. Динамика изменения температуры воды в опытах с разными видами тканей.



На рис. 2 нами отображены результаты изменения температуры к концу эксперимента. По сравнению с контролем мы видим, что любой вид ткани предотвращает потери тепла, но самый высокий уровень теплозащиты в результате исследований нами отмечен для натуральной ткани: хлопчатобумажной (хлопок толстый) и химической ткани: флисс. Обе эти ткани характеризуются рыхлым переплетением волокон, между которыми находятся молекулы воздуха. Для воздуха исследователями отмечается низкая теплопроводность, поэтому эти виды тканей по результатам наших исследований имеют более высокий уровень теплозащиты.



Рис. 2. Изменения температуры воды к концу эксперимента для разных видов ткани.



В опытах по оценке верхней одежды на теплозащитные свойства нами получены следующие результаты. Для таких видов верхней одежды, как пальто, дубленка, плащ мы отметили резкое понижение температуры через 20 минут эксперимента, в опыте с курткой мы отмечаем, что понижение температуры воды начинается после 30 минут эксперимента и в дальнейшем изменение показателя происходит медленно (таблица 1).



Рис. 3. Динамика изменения температуры воды в опытах с разными видами верхней одежды.



На рис. 3 видно, что интенсивность снижения температуры для разных видов верхней одежды отличается. Высокие темпы теплопотери характерны для дубленки. Для таких видов верхней одежды, как плащ и пальто после начального резкого понижения температуры, происходит стабилизация изменения температуры и в дальнейшем она снижается плавно. Для куртки мы отмечаем, что первоначальный уровень температуры сохраняется некоторое время, в дальнейшем температура меняется незначительно по сравнению с другими видами верхней одежды. На рисунке 4 в вариантах опыта с разными видами верхней одежды отображены результаты изменения температуры на конец времени эксперимента. По сравнению с контролем мы видим, что любой вид верхней одежды сохраняет тепло, но самый высокий уровень теплозащиты в результате исследований нами отмечен для куртки из химических видов ткани. Весьма интересным получился результат эксперимента с дублёнкой, в опыте с ней темпы теплопотери оказались выше, чем даже в опыте с демисезонной одеждой – плащом.



Рис. 4. Изменения температуры воды к концу эксперимента для разных видов верхней одежды.



Заключение



Таким образом, в результате проведенных исследований мы выявили, что теплозащитные свойства тканей зависят от многих показателей. Одним из таких показателей является тип волокна, хлопковые и шелковые ткани имеют низкий уровень теплозащиты, шерсть и исследованная химическая ткань имеют более высокие показатели теплозащиты. Нами выявлена зависимость теплозащитных свойств тканей от их толщины.



Исследование разных видов верхней одежды показало, что применение современных химических тканей более целесообразно, так как они обеспечивают высокий уровень комфортности в условиях низких температур, при этом они не сковывают движения тяжеловесностью одежды.



Нами было изучено только одно из свойств тканей. При выборе же вида ткани для создания одежды ориентируются на комплекс свойств, поэтому в перспективе мы планируем разработать простые методы для оценки других свойств.



Список использованной литературы



  1. Назарова М.В., Бойко С.Ю. Исследование теплозащитных свойств неразрезной двухполотнойодноворсовой ткани // Современные проблемы науки и образования. – 2009. – № 5 – С. 113-117.


  2. Савостицкий Н.А., Амирова Э.К., Материаловедение швейного производства, Ростов-на-Дону, Феникс, 2002.


  3. Терминологический словарь одежды. Орленко Л.В., 1996.


Приложение 1



Экспериментальные данные.





























































































шелк натуральный


опыт


Показания термометра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


ткань


46


45


0


0


41


43


5


2


39


40


2


3


37


37


2


3


35


34


2


3


34


31


1


3


Шерстяная ткань (тонкая)


опыт


Показания термометра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


ткань


44


44


0


0


41


43


3


1


39


40


2


3


36


39


3


1


34


39


2


0


33


38


1


1


29


33


4


5


Хлопчатобумажная ткань (хлопок тонкий)


Опыт


Показания термометра


Изменения температуры


контроль


ткань


контроль


ткань


44


44


0


0


41


43


3


1


39


41


2


2


36


40


3


1


34


39


2


1


хлопок толстый-махровое полотенце


Опыт


Показания термометра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


ткань


42


41


0


0


39


41


3


0


38


40


1


1


36


38


2


2


36


37


0


1


36


36


0


1


Флисс


Опыт


Показания термометтра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


Ткань


43


43


0


0


40


42


3


1


37


41


3


1


36


40


1


1


35


39


1


1


34


38


1


1


куртка: химическая ткань, синтепон, подкладочная ткань


Опыт


Показания термометра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


Ткань


41


41


0


0


38


41


2


0


37


41


1


0


35


39


2


1


35


39


0


0


33


38


2


1


Плащ: плащевая ткань, подкладочная ткань


Опыт


Показания термометра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


ткань


43


41


0


0


41


41


2


0


40


40


1


1


37


38


3


2


37


37


0


1


35


36


2


1


дубленка натуральная


Опыт


Показания термометра


изменение температуры


контроль


ткань


контроль


Ткань


45


43


0


0


43


43


2


0


41


42


2


1


39


40


2


2


38


38


1


2


36


37


2


1


Пальто: пальтовая ткань, подкладочная ткань


Опыт


Показания термометра


Изменение температуры


контроль


ткань


контроль


Ткань


43


44


0


0


43


44


0


0


40


42


3


2


38


41


2


1


37


40


1


1


36


40


1


0



15




Просмотров работы: 2225

2) 1 часть эксперимента Сравнение теплопроводности различных текстильных материалов

Оглавление.

1. Введение……………………………………………………………………………….. 2 стр.

2. Основная часть………………………………………………………………………….3-9 стр.

1) теплопроводность;

2) 1 часть эксперимента. Сравнение теплопроводности различных текстильных материалов;

3) 2 часть эксперимента: Вычислить коэффициент теплоизоляции текстильных материалов

3.Заключение: новые технологии решают проблемы теплопроводности одежды 10 стр.

4. Библиографический список………………………………………………………….11 стр.

Введение. В конце 2009 года разгорелись дебаты о глобальном потеплении на Земле. Было много приведено научных фактов о том, что климат на Земле становится теплее и виной тому наша цивилизация. Звучали также мнения о том, что теория «глобального потепления» ошибочна. Природа решила тоже сказать свое веское слово зимними морозами. Многие европейские страны были засыпаны снегом, а жители данных стран срочно пополнили свой гардероб теплыми вещами.

В России зима 2009-2010 года признана самой холодной за последние 30 лет. В условиях холодного климата возникает проблема соответствующей одежды, которая если не греет, то хорошо сохраняет тепло. Одежда должна обладать малой теплопроводностью. И поэтому мы решили исследовать некоторые виды тканей на теплопроводность.

В качестве объекта исследования мы решили взять ткани, с которыми работает швейная фабрика «Рассвет» гЧебоксары. С этой целью мы посетили данную фабрику и узнали, что в настоящее время она работает с отечественным и импортным материалом. Отечественный материал сопровождается артикулом, в котором указаны длина и ширина ткани, а так же её физические и санитарные свойства. На импортных тканях указаны лишь длина и ширина. Мы узнали, что раньше на фабрике была лаборатория по исследованию состава ткани, а в настоящее время такой лаборатории нет не только на фабрике, но и вообще в республике. Ближайшая лаборатория находится в городе Казань. На фабрике нас приняли радушно и подарили нам для эксперимента образцы костюмной ткани.

Цель нашей работы — разработать методику исследования теплопроводности текстильных материалов в условиях школьного физического кабинета.

Для выполнения этой цели мы поставили перед собой следующие задачи:

1) изучить теоретическую основу понятия теплопроводности;

2)Исследовать теплопроводность текстильных материалов используемых Чебоксарской, фабрикой «Рассвет»;

3)экспериментально определить коэффициент теплоизоляции текстильных материалов.

Для изучения данной темы мы использовали следующие методики:

1)изучение литературы с теорией для нашей темы;

2)поход на фабрику «Рассвет»;

3)проведение опытов, построение таблиц и графиков;

Основная часть.

Теплопрово́дность — это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения. Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.

Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому. Однако более поздние опыты, в частности, нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании температуры.

Коэффициент теплопроводности – это количество теплоты, проходящее за единицу времени через 1 м3 материала при разности температур на его противоположных поверхностях равной 1 градусу.

P — полная мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, ΔT — перепад температур граней, h — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.

Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м·K).

 Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучшими теплоизоляционными свойствами обладает материал.

 Различают теплоизоляционные и теплопроводящие материалы.

1 часть эксперимента. Сравнение теплопроводности различных текстильных материалов.

Оборудование: Мерные цилиндры с теплой водой, экспериментальные материалы, термометры ртутные – 3штуки, электронный термометр, штангельциркуль.

Ход работы: Обернуть 2 мерных цилиндра материалом. Налить в них, а так же в третий (не обернутый) мерный цилиндр теплой воды равной температуры. Через равные промежутки времени замерять температуру воды во всех сосудах и заносить показания в таблицу.

Сначала мы исследовали два вида костюмной ткани, взяв образцы одного размера, но разной толщины.

Костюмная ткань 1 Костюмная ткань2

Толщина: 3 мм Толщина: 1мм

Ширина: 11см Ширина: 11 см

Длина: 20см Длина: 20см

Площадь: 220см2 Площадь: 220см2

Время

Температура

Костюмная ткань 2

Вода

Костюмная ткань 1

16:23

44

43

43

16:28

42

40,5

41

16:33

40

38

39

16:38

38

36

37

Для сравнительного анализа построили график, из которого видно, что ткань плохо удерживает тепло. Теплопроводность толстой костюмной ткани хуже, чем тонкой.

Хорошо задерживает тепло толстый синтепон.

Длина-21см

Ширина-13см

Толщина-1,3см

Площадь: 273см

Время

Температура

Толстый синтепон

Вода

15:03

43,8

43,8

15:13

41

39

15:23

38

35

15:33

36

32

15:43

34,8

29,6

Исследовали мы так же на теплопроводность два вида ватина:

Ватин СЕРЫЙ (хлопчатобумажный) Ватин ЧЁРНЫЙ (шерстяной)

Длина: 13см Длина: 13см

Ширина: 9см Ширина: 9см

Толщина: 6мм Толщина: 5мм

Площадь: 117см2 Площадь: 117см2

Время

Температура

вода

Ватин чёрный

Ватин серый

13:45

41

41

41

13:50

38

38,5

39,5

13:55

36

37

38

14:00

34

36

36,5

14:05

32

34,5

35,3

14:10

31

33,1

34

Теплопроводность ватина почти одинакова, но надо учесть, что серый ватин толще.

В качестве утеплителя одежды в настоящее время часто используют синтепон. Мы исследовали теплопроводность синтепона разной толщины.

Толстый синтепон Тонкий синтепон

Длина: 21 Длина:21

Ширина:13 Ширина:13

Толщина:1,3см Толщина:0,4см

Площадь: 273см2 Площадь: 273см2

Время

Температура

Вода

Толстый синтепон

Тонкий синтепон

14:26

32

32

32

14:31

30

31,9

31,7

14:36

29

30,5

30

14:41

28

29,7

29,3

14:46

27

29,5

28,7

График показывает, что теплопроводность толстого синтепона на много меньше, чем у тонкого.

Таким образом, мы убедились, что в условиях школьной физической лаборатории можно произвести сравнительный анализ текстильных тканей.

2 часть эксперимента: Вычислить коэффициент теплоизоляции ватина и синтепона.

по формуле: рассчитывается коэффициент теплопроводности, где

P — полная мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, ΔT — перепад температур граней, h — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.

Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м·K).

По аналогии с коэффициентом теплопроводности мы рассчитали коэффициента теплоизоляции. В нашем эксперименте P=Q1 – Q2/t, мощность, которую задерживает материал.Где: Q1-количество теплоты, отданное водой в мерном цилиндре без «одёжки», за время t;

Q2-количество теплоты отданное водой в мерном цилиндре с «одёжкой», за время t;

S — площадь образца ткани;

h- расстояние между гранями.

Вычисление коэффициента теплоизоляциичёрного ватина.

S=88 см2 h=0.5 см ΔT=22.2С-21.2С=1С

Q1=cmΔt=4200*0.12*(38-36) =1008(Дж)

Q2=4200*0.12*(38.5-37) =756(Дж)  = (Q1-Q2)*h/t*SΔT

=(1008-756)*0.005/(300*0.0088*1)=1.26/2.64=0.48(Вт/м*К)

Вычисление коэффициента теплоизоляции светлого ватина.

S=88 см2 h=0.6 см ΔT=24.3С-22.5С=1.8C Q1=cmΔt=4200*0.12*(38-36) =1008(Дж) Q2=4200*0.12*(39.5-38) =756(Дж) = Q1-Q2)*h/t*SΔT

= 1008-756)*0.006/ (300*0.0088*1.8) =1.512/4.752=0.32 (Вт/м*К)

Вывод: коэффициент теплоизоляции ватина чёрного 0.48(Вт/м*К)

коэффициент теплоизоляции ватина светлого 0.32(Вт/м*К)

Вычисление коэффициента теплоизоляции тонкого синтепона.

S=273 см2 h=0.4 см ΔT=23.8С-22.5С=1.3C

Q1=cmΔt=4200*0.12*(28-27) =512(Дж) Q2=4200*0.12*(29.3-28.7) =307.2(Дж)

=(Q1-Q2)*h/t*SΔT

=(512-307.2)*0.004/(300*0.0273*1.3)=0.82/10.647=0.077(Вт/м*К)

Вычисление коэффициента теплоизоляции толсто синтепона.

S=273 см2 h=1.3 см ΔT=23.2С-22С=1.2C

Q1=cmΔt=4200*0.12*(28-27) =512(Дж) Q2=4200*0.12*(29.7-29.5) =102.4(Дж)

=(Q1-Q2)*h/t*SΔT

=(512-102.4)*0.013/(300*0.0273*1.2)=5.32/9.83=0.54(Вт/м*К)

коэффициент теплоизоляции тонкого синтепона 0.077(Вт/м*К)

коэффициент теплоизоляции ватина светлого 0.54(Вт/м*К)

Таким образом, в условиях школьной лаборатории можно произвести сравнительный анализ теплопроводности различных текстильных тканей и экспериментально определить коэффициент теплоизоляции.

Современная текстильная промышленность всё в больших масштабах использует синтетические волокна. С этой целью так же, как и во многие отрасли современного производства в текстильную промышленность приходят нанотехнологии.

Текстиль на основе наноматериалов приобретает уникальные по своим показателям водонепроницаемость, грязеотталкивание, теплопроводность, способность проводить электричество и другие свойства.

Наноматериалы могут иметь в своем составе наночастицы, нановолокна и другие добавки. Например, компания  Nano-Tex  успешно производит ткани, улучшенные с помощью нанотехнологий. Одна из таких тканей обеспечивает абсолютную водонепроницаемость: благодаря изменению молекулярной структуры волокон, капли воды полностью скатываются с полотна, которое при этом «дышит». Компания  Aspen Aerogels  в марте 2004 г. начала производство из нового наноматериала утепляющих стелек для обуви.Новый изолятор сохраняет тепло лучше, чем все существующие современные материалы. По сравнению с ними  его тепловые характеристики  при одинаковой толщине образцов улучшились с 3 до 20 раз. Не удивительно, что при таких показателях изделия из нового теплоизолятора  обладают минимальной материалоемкостью.

Нанопокрытия позволяютинтеграцию в текстиль микро — и наноэлектроники, а также МЭМС существенно расширяет возможности повседневной одежды, которую можно использовать в качестве средства связи и даже персонального компьютера. А изготовление текстиля со встроенными датчиками позволит производить мониторинг состояния тела человека. Это, безусловно, откроет новые возможности в медицинской практике, спорте и жизнеобеспечении в экстремальных условиях.

Для защиты человека от переохлаждения, разработано в настоящее время термобельё.Термобелье — это специальное нижнее белье, плотно прилегающее к телу специального покроя. Одно из основных достоинств заключается в том, что оно практически не растягивается. Отсутствие боковых швов или наличие всего лишь нескольких плоских швов исключает опасность натирания тела.

Термобельё справляется со многими видами функций— греть, отводить влагу, или и то и другое сразу. Термобелье позволяет вам заниматься вашими любимыми активными видами спорта в разных климатических условиях, не создавая ощущения дискомфорта, а так же бережет вашу теплоэнергию.

Теплопроводность текстильных тканей играет важную роль в одежде человека, а в условиях нашего климата особенно. Поэтому мы хотим дать несколько рекомендаций по подбору одежды:

1) одевайтесь всегда по погоде.

2) используйте принцип многослойности: «три тонких футболки лучше одной толстой».

3) отдавая предпочтение одежде из натуральных волокон, помните, что наука не стоит на месте и искусственные волокна не уступают, а иногда превосходят по своим теплопроводным качествам натуральные волокна.

Библиографический список.

1. /wiki/

2. Eugene /teploprovod.htm

3. dic /dic.nsf/stroitel/643

4. /const/teplopr.htm

5. /125.html

6 ./wiki

7. /tryd/Posob/teploem.htm

Способность одежды проводить тепло

При подборе тканей, трикотажа или нетканых материалов для тех или иных видов одежды и в процессах их влажно-тепловой обработки имеют особое значение теплозащитные свойства (теплоемкость, температуропроводность и теплостойкость), которые характеризуют отношение этих материалов к действию на них тепловой энергии.

Через материалы для одежды тепло передается главным образом теплопроводностью. Теплопроводностью называется способность любого вещества проводить тепло:

Степень теплопроводности материала численно характеризуется коэффициентом теплопроводности %:

Коэффициент теплопроводности показывает количество тепла, которое проходит за 1 ч через 1 м2 однородного слоя толщиной в 1 м при разности температур на ее поверхностях в 1°С.

О теплозащитных свойствах материалов при их фактической толщине судят по коэффициенту теплопередачи К, определяемого по формуле :

Материалы для одежды не являются однородными слоями, а представляют собой систему из большого количества волокон, отделенных друг от друга порами различной формы и размеров, заполненных воздухом.

Рис. 11-63. Зависимость теплопроводности от числа слоев в одежде

Передача тепла в таких материалах слагается из передачи тепла теплопроводностью через порообразующий волокнистый слой, теплопроводностью и конвекцией через поры и излучением между стенками пор. Количество тепловой энергии, передающейся любым из этих способов, приблизительно пропорционально разности температур (t1—t2) двух прилегающих изотермических поверхностей.Для материалов одежды, величина коэффициента теплопроводности К изменяется приблизительно в пределах 0,033—0,070 ккал/м ч град, а для воздуха составляет 0,020 ккал/м — ч-град. Величина коэффициента теплопроводности для одного и того же материала не является постоянной, а. может изменяться в зависимости от объемного веса материала, влажности, температуры, воздухопроницаемости и направления теплового потока.

Из графика видно, что с увеличением количества слоев одежды теплопроводность снижается и повышаются ее теплозащитные свойства.

Чем больше тепловое сопротивление материала, тем выше его теплоизоляционные свойства. Тепловое сопротивление сложного слоя равно сумме сопротивлений каждого из составляющих слоев, т. е.

Ткани, трикотаж и нетканые материалы представляют собой дисперсную систему, в которой волокна относительно равномерно распределены в дисперсной среде (воздухе). Основной особенностью структуры этих материалов является высокая пористость и сравнительно малая величина контактных площадей между отдельными волокнами в материале. Поэтому теплопередача в материалах одежды осуществляется в значительной степени через слой сравнительно неподвижного воздуха, заключенного в материале.

Таблица 11-15. Коэффициент теплопроводности различных материалов при различном объемном весе.

Материалы

Объемный вес В кг/см3

Коэффициент теплопроводности в ккал/м-ч-град

Сукно

0,25

0,045

Шерстяной войлок

0,15

0,050

Хлопчатобумажный войлок

0,30

0,050

Вата хлопчатобумажная

0,05

0,046

Пух гагачий

0,02

0,056

Тепловое сопротивление текстильных материалов представляет собой некоторую среднюю величину от теплового сопротивления волокна и воздуха, находящегося в порах. В табл. 11-15 представлены данные о коэффициенте теплопроводности различных материалов при разном объемном весе

Как видно из таблицы, различные материалы при резко отличающемся объемном весе имеют близкий по значению коэффициент теплопроводности. Однако объемный вес материалов для одежды не оказывает существенного влияния на их тепловое сопротивление только в определенном интервале значений. При дальнейшем увеличении объемного веса и уменьшении пористости тепловое сопротивление уменьшается, а теплопроводность увеличивается. Так, при увеличении объемного веса ткани (бобрика) в 2,5 раза ее тепловое сопротивление снизилось более чем на 45%.

Рис. 11-64. Зависимость теплового сопротивления тканей от их толщины (в условиях спокойного воздуха)

Рис. 11-65. Влияние избыточной влажности пакета одежды на его тепловое сопротивление

Исходя из этого, сделаны выводы: 1) ткани с меньшим объемным весом являются более теплозащитными; 2) структура ткани при заданной толщине в условиях неподвижного воздуха непосредственно не влияет на тепловое сопротивление. Зато структура ткани оказывает существенное влияние на ее толщину и воздухопроницаемость, которые тоже непосредственно влияют на тепловое сопротивление материалов для одежды. Толщина ткани является одним из главных факторов, влияющих на тепловое сопротивление одежды независимо от ее волокнистого состава и плотности (рис. 11-64). С увеличением толщины материалов одежды пропорционально возрастает и их тепловое сопротивление. С повышением влажности материалов для одежды резко падает их тепловое сопротивление. На рис. 11-65 представлена зависимость теплового сопротивления материалов одежды от их влажности.

Резкое падение теплового сопротивления материалов одежды от их влажности объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды, проникающей в поры материала, равен 0,5 ккал/м-ч-град (в 20 раз больше, чем воздуха в порах среднего размера). Кроме того, наличие воды в порах материала увеличивает размеры контактных площадок между волокнами материала, что также оказывает влияние на снижение теплового сопротивления.

Рядом исследователей установлено, что увеличение коэффициента теплопроводности прямо пропорционально увеличению влажности. Степень влияния влажности текстильных материаллов на их теплопроводность неодинакова для различных тканей и зависит от рода волокон и объемного веса тканей. Так, теплопроводность тканей хлопчатобумажных более резко увеличивается с увеличением влажности, чем шерстяных тканей. Зависимость коэффициента теплопроводности тканей от их влажности может быть выражена следующей формулой:

где λвл — коэффициент теплопроводности влажной ткани; λСух — коэффициент абсолютно сухой ткани; W — объемная влажность ткани в %;

а —постоянный коэффициент, равный, приблизительно, для шерстяных тканей 0,0024 и для хлопчатобумажных — 0,0039. Зависимость теплового сопротивления от вида и объемного веса волокнистого материала приведена в табл. 11-16.

Таблица 11-16. Зависимость теплового сопротивления от вида и объемного веса материала

Материалы

Суммарное тепловое сопротивление в м2Ч-град1ккал при объемном весе в г/см3

0,0055

0,011

0,002

0,044

0,066

0,088

0,110

Шерсть

0,4340

0,462

0,636

0,647

0,646

0,618

0,623

Хлопок

0,4590

0,475

0,538

0,546

0,556

0,548

0,467

Хлорин

0,5990

0,603

0,628

0,635

0,614

0,601

0,603

Капрон

0,5000

0,501

0,601

0,617

0,536

0,537

0,536

Натуральный шелк

0,4920

0,466

0,503

0,505

0,493

0,505

0,500

При оценке теплозащитных свойств одежды ее воздухопроницаемость является одним из решающих факторов. При большой воздухопроницаемости одежда не может быть теплой независимо от ее толщины и веса. В условиях умеренного климата температура окружающего воздуха обычно ниже температуры человеческого тела. Ткань со стороны тела согревается, а с внешней охлаждается. При этом, если ткань имеет незначительную плотность, и особенно, если она выработана из гладких крученых нитей, которые не создают в ткани замкнутые воздушные прослойки, конвекционный поток устремляется наружу и в результате происходит непрерывная смена воздушных прослоек. Теплозащитные свойства таких тканей меньше, чем более плотных и подвергавшихся валке или начесу, и не имеющих открытых пор. Скорость проникания воздуха через материал зависит не только от величины отверстий между нитями, образующими материал, и разности температур его противоположных поверхностей, но и от скорости движения окружающего воздуха. С увеличением скорости воздушного потока тепловое сопротивление тканей резко снижается. При этом интенсивность снижения теплового сопротивления зависит от степени воздухопроницаемости ткани (табл. II-17).

Из таблицы ясно, что в условиях подвижного воздуха тепловое сопротивление более толстого материала при большей воздухопроницаемости меньше по сравнению с более тонким и менее воздухопроницаемым материалом. Известно, что в условиях неподвижного воздуха воздушная прослойка в пределах определенной толщины между телом и материалом увеличивает общее тепловое сопротивление ткани. Однако в условиях подвижного воздуха в результате усиления конвекционного теплообмена под образцом ткани общее тепловое сопротивление снижается и тем больше, чем больше воздухопроницаемость ткани.

ОБЗОР »IT’IS Foundation

С помощью базы данных параметров материалов IT’IS стремится предоставить сообществу специалистов в области компьютерных наук о жизни значения электромагнитных, тепловых, жидкостных, акустических и магнитно-резонансных свойств биологических тканей в свободном, легкодоступном и динамично развивающемся виде. База данных составлена ​​на основе всеобъемлющего обзора научной литературы и постоянно обновляется. IT’IS Foundation, некоммерческая и независимая исследовательская организация, стремится к долгосрочному обслуживанию этой базы данных параметров материалов.

С помощью пакетов программного обеспечения для моделирования SEMCAD X и Sim4Life пользователи могут импортировать базу данных материалов и автоматически назначать значения параметров тканей моделям виртуальной популяции.

База данных предназначена не только для предоставления наиболее актуальных и исчерпывающих оценок значений параметров тканевого материала, но также для получения статистической информации о разбросе и стандартном отклонении для каждой ткани для различных тепловых и жидкостных параметров. Эта информация важна для оценки вклада в неопределенность интересующей величины из-за выбора параметров материала.Для некоторых параметров материала, например перфузии, вариация может быть большой, что, в свою очередь, может серьезно повлиять на результаты моделирования.

База данных параметров материалов IT’IS задумана как веб-ресурс, который необходимо постоянно развивать и улучшать. Общие соображения, замечания и известные проблемы, касающиеся базы данных, кратко изложены в документации, доступной для загрузки. Хотя пересмотренные версии базы данных были опубликованы, предыдущие версии остаются доступными вместе с файлом журнала, в котором фиксируются изменения.Постоянный цифровой доступ к каждой выпущенной версии базы данных и однозначная прослеживаемость гарантируются уникальными идентификаторами цифровых объектов (DOI). Цель состоит в том, чтобы создать и поддерживать полную и точную справочную базу данных для ЭМ, теплового, потокового, акустического и магнитно-резонансного моделирования с использованием моделей человека. В будущем база данных материалов будет расширена, чтобы охватить дополнительные физические и физиологические свойства тканей, включая механическую эластичность и многое другое.

Помимо свойств тканей, предоставляется база данных по морфометрии тканей.В настоящее время представлены значения для тканей периферической нервной системы, доступные в моделях ViP v4.0. Цель состоит в том, чтобы оценить форму и содержимое невских тканей. Как и база данных о свойствах материалов, он является результатом обширного обзора литературы.

Последние обновления:

Последние улучшения базы данных включают:

    • Добавление морфометрической базы данных тканей для периферических нервных тканей, сегментированных в ViP v4.0 модели
    • элементный состав ткани (массовые доли) для стандартных тканей, например как сегментировано в ViP v3.x
    • Свойства тканей для различных тканей глаза: сосудистой оболочки, сетчатки, радужки, водянистой влаги, цилиарного тела

Ссылка на нашу работу:

При обращении к нашей базе данных используйте следующую ссылку:

Hasgall PA, Di Gennaro F, Baumgartner C, Neufeld E, Lloyd B., Gosselin MC, Payne D, Klingenböck A, Kuster N, «База данных IT’IS для тепловых и электромагнитных параметров биологических тканей», версия 4.0, 15 мая 2018 г., DOI: 10.13099 / VIP21000-04-0. itis.swiss/database

Глава 1: Уравнение Фурье и теплопроводность

Презентация на тему: «Глава 1: Уравнение Фурье и теплопроводность» — стенограмма презентации:

1

Глава 1: Уравнение Фурье и теплопроводность
1.1 …………. Введение в теплопередачу 1.2 …………. Закон теплопроводности Фурье 1.3 …………. Теплопроводность материала 1.4 …………. Общее уравнение теплопроводности (a) Декартовы координаты (b) Цилиндрические координаты (c) Сферические координаты (d) Общее одномерное уравнение проводимости

2

1.1… Введение в теплопередачу
Теплообмен — это наука, изучающая передачу энергии между двумя телами за счет разницы температур.Между двумя средами с одинаковой температурой не может быть чистого теплообмена. Основное требование к теплопередаче: наличие перепада температур. Примечание. Тепловой поток возникает только в направлении снижения температуры. Разница температур является движущей силой для теплопередачи, так же как разность напряжений является движущей силой для потока электрического тока, а разность давлений — движущей силой для потока жидкости.

3

Введение в теплопередачу (продолжение…)
Режимы теплопроводности Конвекционная теплопроводность: передача энергии через границу системы из-за разницы температур за счет механизма межмолекулярных взаимодействий.Для проводимости нужна материя, а не объемное движение вещества. Конвекция: передача энергии через границу системы из-за разницы температур за счет комбинированных механизмов межмолекулярных взаимодействий и объемного переноса. Для конвекции требуется жидкое вещество. Излучение: Радиационная теплопередача включает в себя передачу тепла электромагнитным излучением, которое возникает из-за температуры тела. Радиация не нуждается в материи.

4

Введение в теплопередачу (продолжение…) Тепло распространяется по стержню.
Проводимость — это передача тепла через твердое тело или от одного твердого тела к другому.Когда вы нагреваете металлическую полосу на одном конце, тепло передается на другой конец. HOT

Питательные вещества и роль диетолога и диетолога

Поделиться на Pinterest Правильный баланс питательных веществ может помочь поддерживать здоровый образ жизни.

Макронутриенты — это питательные вещества, которые необходимы людям в относительно больших количествах.

Углеводы

Сахар, крахмал и клетчатка — это типы углеводов.

Сахар — простые углеводы. Организм быстро расщепляет и усваивает сахар и переработанный крахмал.Они могут дать быструю энергию, но не заставляют человека чувствовать сытость. Они также могут вызвать скачок уровня сахара в крови. Частые скачки сахара в крови увеличивают риск диабета 2 типа и его осложнений.

Волокно также является углеводом. Организм расщепляет некоторые виды волокон и использует их для получения энергии; другие метаболизируются кишечными бактериями, в то время как другие типы проходят через организм.

Клетчатка и необработанный крахмал — это сложные углеводы. Организму нужно время, чтобы расщепить и усвоить сложные углеводы.После употребления клетчатки человек будет дольше чувствовать сытость. Клетчатка также может снизить риск диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и колоректального рака. Сложные углеводы более полезны, чем сахар и рафинированные углеводы.

Узнайте больше о волокне.

Белки

Белки состоят из аминокислот, которые представляют собой органические соединения, встречающиеся в природе.

Всего 20 аминокислот. Некоторые из них необходимы, а это значит, что людям необходимо получать их из пищи. Тело может делать остальные.

Некоторые продукты содержат полноценный белок, что означает, что они содержат все незаменимые аминокислоты, в которых нуждается организм. Другие продукты содержат различные комбинации аминокислот.

Большинство продуктов растительного происхождения не содержат полноценного белка, поэтому человек, придерживающийся веганской диеты, должен в течение дня употреблять в пищу ряд продуктов, которые содержат незаменимые аминокислоты.

Узнайте больше о белке.

Жиры

Жиры необходимы для:

  • смазывания суставов
  • помогает органам вырабатывать гормоны
  • позволяет организму усваивать определенные витамины
  • уменьшает воспаление
  • сохраняет здоровье мозга

Слишком много жира может привести к ожирению, высокий холестерин, заболевания печени и другие проблемы со здоровьем.

Однако тип жира, который ест человек, имеет значение. Ненасыщенные жиры, такие как оливковое масло, более полезны, чем насыщенные жиры, которые, как правило, получают от животных.

Из этой статьи вы узнаете больше о различных типах жиров и о том, где их найти.

Вода

Тело взрослого человека на 60% состоит из воды, и ему нужна вода для многих процессов. Вода не содержит калорий и не дает энергии.

Многие люди рекомендуют употреблять 2 литра или 8 стаканов воды в день, но она также может поступать из пищевых источников, таких как фрукты и овощи.Достаточное увлажнение приведет к получению бледно-желтой мочи.

Требования также будут зависеть от размера и возраста человека, факторов окружающей среды, уровня активности, состояния здоровья и т. Д.

Щелкните здесь, чтобы узнать, сколько воды нужно человеку каждый день, и здесь, чтобы узнать о преимуществах питьевой воды.

Микронутриенты необходимы в небольших количествах. В их состав входят витамины и минералы. Производители иногда добавляют их в продукты. Примеры включают обогащенные злаки и рис.

Минералы

Организму необходимы углерод, водород, кислород и азот.

Ему также необходимы диетические минералы, такие как железо, калий и т. Д.

В большинстве случаев разнообразная и сбалансированная диета обеспечит человека необходимыми минералами. При возникновении дефицита врач может порекомендовать добавки.

Вот некоторые из минералов, которые необходимы организму для хорошего функционирования.

Калий

Калий — электролит. Он обеспечивает правильную работу почек, сердца, мышц и нервов. Руководство по питанию для американцев на 2015–2020 годы № рекомендует взрослым потреблять 4700 миллиграммов (мг) калия каждый день.

Слишком мало может привести к высокому кровяному давлению, инсульту и камням в почках.

Слишком большое количество может быть вредным для людей с заболеванием почек.

Авокадо, кокосовая вода, бананы, сухофрукты, кабачки, фасоль и чечевица являются хорошими источниками.

Узнайте больше о калии.

Натрий

Натрий — это электролит, который помогает:

  • поддерживать нервную и мышечную функцию
  • регулировать уровень жидкости в организме

Слишком мало может привести к гипонатриемии.Симптомы включают вялость, спутанность сознания и усталость. Узнайте больше здесь.

Слишком большое количество может привести к повышению артериального давления, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта.

Поваренная соль, состоящая из натрия и хлорида, является популярной приправой. Однако большинство людей потребляют слишком много натрия, поскольку он уже содержится в большинстве продуктов.

Специалисты призывают людей не добавлять поваренную соль в свой рацион. Текущие рекомендации рекомендуют употреблять не более 2300 мг натрия в день или около одной чайной ложки.

Эта рекомендация включает как природные источники, так и соль, которую человек добавляет в пищу. Людям с повышенным артериальным давлением или заболеванием почек следует меньше есть.

Сколько соли нужно человеку? Узнай здесь.

Кальций

Кальций необходим организму для формирования костей и зубов. Он также поддерживает нервную систему, сердечно-сосудистую систему и другие функции.

Слишком маленькое количество может ослабить кости и зубы. Симптомы тяжелой недостаточности включают покалывание в пальцах и изменения сердечного ритма, которые могут быть опасными для жизни.

Слишком большое количество может привести к запорам, камням в почках и снижению всасывания других минералов.

Текущие рекомендации для взрослых рекомендуют употреблять 1000 мг в день и 1200 мг женщинам в возрасте 51 года и старше.

Хорошие источники включают молочные продукты, тофу, бобовые и зеленые листовые овощи.

Узнайте больше о кальции.

Фосфор

Фосфор присутствует во всех клетках организма и способствует здоровью костей и зубов.

Недостаток фосфора может привести к заболеваниям костей, ухудшить аппетит, силу мышц и координацию. Это также может привести к анемии, более высокому риску инфицирования, ощущениям жжения или покалывания на коже и спутанности сознания.

Слишком большое количество в диете вряд ли вызовет проблемы со здоровьем, хотя токсичность возможна из-за добавок, лекарств и проблем с метаболизмом фосфора.

Взрослые должны стремиться потреблять около 700 мг фосфора каждый день. Хорошие источники включают молочные продукты, лосось, чечевицу и кешью.

Зачем людям фосфор? Узнай здесь.

Магний

Магний способствует работе мышц и нервов. Он помогает регулировать кровяное давление и уровень сахара в крови, а также позволяет организму вырабатывать белки, кости и ДНК.

Недостаток магния в конечном итоге может привести к слабости, тошноте, усталости, беспокойным ногам, нарушениям сна и другим симптомам.

Слишком большое количество может привести к проблемам с пищеварением и, в конечном итоге, к проблемам с сердцем.

Орехи, шпинат и бобы — хорошие источники магния.Взрослым женщинам требуется 320 мг магния в день, а взрослым мужчинам — 420 мг.

Почему магний необходим? Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Цинк

Цинк играет важную роль в здоровье клеток организма, иммунной системы, заживлении ран и создании белков.

Слишком маленькое количество может привести к выпадению волос, кожным язвам, изменению вкуса или запаха и диарее, но это редко.

Слишком много может привести к проблемам с пищеварением и головным болям. Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Взрослым женщинам требуется 8 мг цинка в день, а взрослым мужчинам — 11 мг. Диетические источники включают устрицы, говядину, обогащенные хлопья для завтрака и печеные бобы. Чтобы узнать больше о диетических источниках цинка, щелкните здесь.

Как цинк полезен для здоровья человека? Нажмите здесь, чтобы узнать.

Железо

Железо имеет решающее значение для образования красных кровяных телец, которые переносят кислород ко всем частям тела. Он также играет роль в формировании соединительной ткани и выработке гормонов.

Слишком мало может привести к анемии, включая проблемы с пищеварением, слабость и затруднения мышления. Узнайте больше о дефиците железа здесь.

Слишком большое количество может привести к проблемам с пищеварением, а очень высокие уровни могут быть фатальными.

Хорошие источники включают обогащенные злаки, говяжью печень, чечевицу, шпинат и тофу. Взрослым требуется 8 мг железа в день, а женщинам — 18 мг в репродуктивный период.

Почему важно железо? Узнай здесь.

Марганец

Организм использует марганец для производства энергии, он играет роль в свертывании крови и поддерживает иммунную систему.

Слишком маленькое количество может привести к ослаблению костей у детей, кожной сыпи у мужчин и изменению настроения у женщин.

Слишком большое количество может привести к тремору, мышечным спазмам и другим симптомам, но только в очень больших количествах.

Мидии, фундук, коричневый рис, нут и шпинат содержат марганец. Взрослым мужчинам необходимо 2,3 мг марганца в день, а женщинам — 1,8 мг.

Узнайте больше о марганце.

Медь

Медь помогает организму вырабатывать энергию и производить соединительные ткани и кровеносные сосуды.

Слишком мало меди может привести к усталости, появлению участков светлой кожи, высокому уровню холестерина и нарушениям соединительной ткани. Это редко.

Слишком много меди может вызвать повреждение печени, боли в животе, тошноту и диарею. Слишком большое количество меди также снижает усвоение цинка.

Хорошие источники включают говяжью печень, устрицы, картофель, грибы, кунжут и семена подсолнечника. Взрослым необходимо 900 микрограммов (мкг) меди каждый день.

Почему важна медь? Нажмите здесь, чтобы узнать.

Селен

Селен состоит из более чем 24 селенопротеинов и играет решающую роль в репродуктивном здоровье и здоровье щитовидной железы.