Задание №26 — Человек и его здоровье

#54895Задание №26ФИПИ

Обмен веществ. Кожа

Пользуясь таблицей «Расход энергии у взрослого человека при средней температуре и средней влажности окружающей среды», ответьте на следующие вопросы.

Таблица

Расход энергии у взрослого человека при средней температуре
и средней влажности окружающей среды

Форма расхода энергии	Количество килокалорий	Процент всей теплоотдачи
Дыхание, испарение	35	1,30
Работа	51	1,88
Нагревание выдыхаемого воздуха	42	1,55
Испарение воды кожей	558	20,67
Теплопроведение $–$ нагревание окружающего воздуха	833	30,85
Теплоизлучение	1181	43,75

1) На какой процесс тратится больше всего энергии?

2) В каких условиях отдача тепла происходит в основном за счёт испарения?

3) Почему в походах не рекомендуется спать на земле без коврика либо подстилки из травы или хвои?

Ваше решениедо 3 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Для ответа на вопросы проанализируем данные таблицы и применим знания из курса биологии человека (раздел "Терморегуляция").

1) Анализ таблицы. Посмотрим на столбец "Количество килокалорий" или "Процент всей теплоотдачи". Самое большое числовое значение в таблице соответствует строке "Теплоизлучение" — $1181$ ккал, что составляет $43,75\%$ от общей теплоотдачи. Следовательно, именно на этот процесс тратится больше всего энергии в обычных условиях.

2) Условия теплоотдачи. В таблице указано, что при средних условиях на испарение воды кожей приходится около $20,67\%$ . Однако, согласно законам физики и биологии, если температура окружающей среды становится выше температуры тела (или приближается к ней), другие способы отдачи тепла (теплоизлучение и теплопроведение) перестают работать, так как тепло не может передаваться от менее нагретого тела к более нагретому. В таких условиях (высокая температура воздуха) единственным эффективным способом охлаждения организма становится испарение пота с поверхности кожи.

3) Биологическое обоснование. В таблице указан такой процесс, как "Теплопроведение — нагревание окружающего воздуха" ( $30,85\%$ ). Теплопроведение — это передача тепла при непосредственном контакте тел. Земля обладает высокой теплопроводностью и большой теплоёмкостью по сравнению с воздухом. Если человек ляжет на голую землю, его тело будет быстро терять тепло за счёт прямой теплопередачи (кондукции) холодной почве. Это может привести к сильному переохлаждению организма и развитию заболеваний. Коврик или слой хвои создают прослойку воздуха, который является плохим проводником тепла (хорошим изолятором), и тем самым сохраняют тепло тела.

Ответ: 1) Больше всего энергии тратится на теплоизлучение. 2) Отдача тепла происходит в основном за счёт испарения при высокой температуре окружающей среды (когда она выше или равна температуре тела). 3) Земля обладает высокой теплопроводностью; при контакте с ней тело человека будет быстро терять тепло (переохлаждаться), а подстилка служит теплоизолятором.

Источник: ФИПИ