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1.用做功來改變系統(tǒng)內(nèi)能的過程,是機(jī)械能或其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過程.
2.做功使物體的內(nèi)能增加還是減少,要視具體的情況而定.外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加;物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少.
3.做功不一定會改變物體的內(nèi)能,如,用力把物體舉高,對物體做了功,但物體的內(nèi)能并沒有改變.
4.物體內(nèi)能的改變不一定是由做功引起的.
二、內(nèi)能與物態(tài)變化的關(guān)系
1.物態(tài)變化和內(nèi)能有一定的聯(lián)系.物態(tài)是由構(gòu)成物質(zhì)的分子間距決定的.一般情況下,固體的分子間距較小,氣體的分子間距較大.物質(zhì)在熔化、汽化、升華過程中都要吸熱,內(nèi)能增加;反之,物質(zhì)在凝固、液化、凝華過程中都要放熱,內(nèi)能減少.
2.物態(tài)變化需要具備一定的條件才能進(jìn)行.如,給鐵塊加熱,鐵塊會吸收熱量,內(nèi)能持續(xù)增加,但它的物態(tài)并不會立刻發(fā)生變化,只有達(dá)到鐵的熔點(diǎn),并繼續(xù)加熱才會熔化.也就是說,物態(tài)不變,內(nèi)能也可能改變.
3.物態(tài)發(fā)生變化,實(shí)際是分子運(yùn)動的劇烈程度和分子間距變了.所以物態(tài)發(fā)生變化,物體的內(nèi)能一定發(fā)生變化.
4.物體的內(nèi)能改變,不一定是物態(tài)變化引起的.
三、內(nèi)能與溫度的關(guān)系
1.內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和所有分子勢能的總和.同一物體的內(nèi)能增加,可能是分子動能增加,也可能是分子勢能增加.溫度是物體內(nèi)部分子做無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度的標(biāo)志.因?yàn)榉肿觿菽茉黾樱鴮?dǎo)致物體的內(nèi)能增加時(shí),物體的溫度保持不變.如,冰塊熔化時(shí)從外界吸收熱量,導(dǎo)致內(nèi)能增加,但溫度保持不變.
2.若一個(gè)物體溫度升高,則物體內(nèi)部分子運(yùn)動更劇烈,分子動能增加,物體內(nèi)能也增加.
3.物體溫度為0OC時(shí),物體的內(nèi)能不為零.因?yàn)槲矬w的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,分子間總存在相互作用,因此,任何情況下,物體的內(nèi)能都不等于零.
四、內(nèi)能與熱傳遞、熱量的關(guān)系
1.用熱傳遞的方法來改變物體的內(nèi)能,是通過傳導(dǎo)、對流、輻射三種方式完成的.熱傳遞將熱量從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體,這種傳遞也就是物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程.
2.物體在熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移能量的多少叫做熱量.所以,不管物體溫度多高,如果沒有發(fā)生熱傳遞,也就無所謂熱量的多少.在熱傳遞過程中,溫度高的物體放出熱量,內(nèi)能減少;溫度低的物體吸收熱量,內(nèi)能增加.
3.在熱傳遞過程中,若不考慮熱量的損失,內(nèi)能的變化量可以用熱量來量度,因此熱量是內(nèi)能變化的量度.
4.物體的內(nèi)能增加或減少,不一定是物體吸收或放出熱量.
五、內(nèi)能與熱能的關(guān)系
一、區(qū)別
溫度表示物體的冷熱程度,它是一個(gè)狀態(tài)量,所以只能說“物體的溫度是多少”.兩個(gè)不同狀態(tài)間可以比較溫度的高低.溫度是不能“傳遞”和“轉(zhuǎn)移”的,其單位是“攝氏度”.從分子熱運(yùn)動的觀點(diǎn)來看,它跟物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動情況有關(guān),溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動的平均速度就越大,分子運(yùn)動就越劇烈.可以說,溫度是分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度的標(biāo)志,它是大量分子無規(guī)則運(yùn)動的集中體現(xiàn),對于個(gè)別分子毫無意義.
內(nèi)能是能量的一種形式,它是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與分子勢能的總和.內(nèi)能和溫度一樣,也是一個(gè)狀態(tài)量,通常用“具有”等詞來修飾.
內(nèi)能大小與物體的質(zhì)量、體積、溫度及構(gòu)成物體的物質(zhì)種類都有關(guān)系,初中階段主要掌握與溫度的關(guān)系.一個(gè)物體溫度升高時(shí),它的內(nèi)能增大;溫度降低時(shí),內(nèi)能減小.切記“溫度不變時(shí),它的內(nèi)能一定不變”是錯(cuò)誤的.如晶體熔化、液體沸騰時(shí),溫度保持不變,但要吸熱,內(nèi)能增加.溫度不變時(shí),它的內(nèi)能也可能減小,如氣體液化、液體凝固時(shí),雖然放出熱量,其內(nèi)能減小,但溫度保持不變.同樣,也可以這樣表述:物體吸收熱量時(shí),溫度不一定升高;物體放出熱量時(shí),溫度也不一定降低.
熱量是指在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少.它反映了熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量,是內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量度,是一個(gè)過程量,要用“吸收”或“放出”來表述,而不能說“具有”或“含有”多少熱量.熱量的單位是焦耳.
二、聯(lián)系
(1) 溫度與內(nèi)能
因?yàn)闇囟仍礁撸矬w內(nèi)的分子做無規(guī)則運(yùn)動的速度越快,分子的平均動能越大,因此物體的內(nèi)能越多.但要注意,溫度不是內(nèi)能變化的唯一標(biāo)志,物體的狀態(tài)變化也是內(nèi)能變化的標(biāo)志(如晶體的熔化、凝固,液體的沸騰等).
(2) 溫度與熱量
溫度反映的是分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度.物體溫度越高,說明分子運(yùn)動越劇烈.熱量是在熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少.溫度高的物體放出熱量,內(nèi)能減少;溫度低的物體吸收熱量,內(nèi)能增加.兩物體間不存在溫度差時(shí),物體具有溫度,但沒有熱傳遞,也就談不上“熱量”.所以,一般可認(rèn)為熱量與溫度沒有直接聯(lián)系.
(3) 熱量與內(nèi)能
熱量反映了熱傳遞過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量.物體放出了多少熱量,內(nèi)能就減少多少;物體吸收了多少熱量,內(nèi)能就增加多少.要注意:內(nèi)能增減并不只與吸收或放出熱量有關(guān),做功也可以改變物體內(nèi)能.對物體做功,物體的內(nèi)能會增加,對物體做了多少功,物體的內(nèi)能會增加多少;物體對外做功,物體的內(nèi)能會減少,對外做功多少,物體的內(nèi)能會減少多少.
摘 要 目的:觀察不同體溫下輸液對手術(shù)患者體溫及熱量的影響。方法:將56例行硬膜外阻滯麻醉的手術(shù)患者隨機(jī)分為兩組,溫液體組和室溫液體組。分別于麻醉前及麻醉后15、30、60、120分鐘和術(shù)終記錄肛溫、熱量和寒戰(zhàn)的反應(yīng),并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。結(jié)果:硬膜外阻滯麻醉后30分鐘兩組肛溫升高0.5℃后逐漸降溫,溫體液組患者較室溫組肛溫降低幅度小,無熱量丟失、寒戰(zhàn)反應(yīng)發(fā)生率低(P<0.01)。寒戰(zhàn)患者肛溫較非寒戰(zhàn)患者者低(P<0.01),熱量丟失多。結(jié)論:預(yù)熱靜脈液體不僅可以避免因輸注液體溫度低而引起的肢體發(fā)涼、發(fā)麻、脹痛、寒戰(zhàn),還可以防止術(shù)中體溫降低和熱量丟失。
關(guān)鍵詞 手術(shù) 靜脈輸液 肛溫 寒戰(zhàn)
關(guān)鍵詞 手術(shù) 靜脈輸液 肛溫 寒戰(zhàn)
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.05.282
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.05.282
體溫降低是麻醉常見并發(fā)癥之一,術(shù)中低體溫可導(dǎo)致物代謝減慢、凝血障礙、免疫功能抑制、心肌缺血、術(shù)后滲血量增多、術(shù)后切口感染和機(jī)體寒戰(zhàn)反應(yīng)。因此,維持術(shù)中患者體溫正常是降低術(shù)中、術(shù)后和麻醉并發(fā)癥的重要措施。但目前有關(guān)專題報(bào)道尚未見到?,F(xiàn)對56例在硬膜外麻醉下的手術(shù)患者應(yīng)用不同溫度輸液,患者體溫及熱量變化的研究結(jié)果報(bào)告如下。
體溫降低是麻醉常見并發(fā)癥之一,術(shù)中低體溫可導(dǎo)致物代謝減慢、凝血障礙、免疫功能抑制、心肌缺血、術(shù)后滲血量增多、術(shù)后切口感染和機(jī)體寒戰(zhàn)反應(yīng)。因此,維持術(shù)中患者體溫正常是降低術(shù)中、術(shù)后和麻醉并發(fā)癥的重要措施。但目前有關(guān)專題報(bào)道尚未見到?,F(xiàn)對56例在硬膜外麻醉下的手術(shù)患者應(yīng)用不同溫度輸液,患者體溫及熱量變化的研究結(jié)果報(bào)告如下。
資料與方法
資料與方法
56例在硬膜外麻醉下手術(shù)的患者,年齡43~57歲,平均50歲。術(shù)前體溫正常,常規(guī)行L2~3硬膜外阻滯麻醉。手術(shù)時(shí)間2~3小時(shí),平均2小時(shí)25分鐘。
56例在硬膜外麻醉下手術(shù)的患者,年齡43~57歲,平均50歲。術(shù)前體溫正常,常規(guī)行L2~3硬膜外阻滯麻醉。手術(shù)時(shí)間2~3小時(shí),平均2小時(shí)25分鐘。
方法:將患者隨機(jī)分為兩組,溫體液組34例,室溫組22例。維持手術(shù)間溫度22~24℃,硬膜外阻滯麻醉后放置肛溫探頭。開放上肢靜脈通路,輸注復(fù)方乳酸鈉液體。第1小時(shí)輸注量15~20ml/kg體重,之后每小時(shí)10~15ml/kg體重,并根據(jù)血壓及失血量調(diào)整輸液速度。溫體液組輸液管道(80~100cm)通過42℃的Hotline液體加溫器,液體輸入患者體內(nèi)時(shí)的溫度為37~38℃,室溫組輸注液體溫度20~21℃。
方法:將患者隨機(jī)分為兩組,溫體液組34例,室溫組22例。維持手術(shù)間溫度22~24℃,硬膜外阻滯麻醉后放置肛溫探頭。開放上肢靜脈通路,輸注復(fù)方乳酸鈉液體。第1小時(shí)輸注量15~20ml/kg體重,之后每小時(shí)10~15ml/kg體重,并根據(jù)血壓及失血量調(diào)整輸液速度。溫體液組輸液管道(80~100cm)通過42℃的Hotline液體加溫器,液體輸入患者體內(nèi)時(shí)的溫度為37~38℃,室溫組輸注液體溫度20~21℃。
通過控制輸液溫度,檢測手術(shù)中硬膜外麻醉患者的體溫與熱量丟失以及寒戰(zhàn)發(fā)生等情況,觀察不同體溫下輸液對此類患者的體溫以及熱量的影響。依據(jù)吸熱定律公式Q=CM(T2-T1),Q=吸收的熱量(KJ)、C=液體的比重(約等于1)、M=輸入液體的容積、T2=液體溫度、T1=體溫,推算輸入不同溫度復(fù)方乳酸鈉液體后機(jī)體熱量的丟失程度。術(shù)中測量肛溫、患者對寒戰(zhàn)的自覺癥狀、寒戰(zhàn)、輸液量、失血量、尿量,分別在硬膜外麻醉前、硬膜外麻醉后15、30、60、120分鐘和術(shù)終記錄上述項(xiàng)目。采用的液體為復(fù)方氯化鈉,因此基本可以忽略液體所產(chǎn)生的熱量以及由此產(chǎn)生的誤差。
通過控制輸液溫度,檢測手術(shù)中硬膜外麻醉患者的體溫與熱量丟失以及寒戰(zhàn)發(fā)生等情況,觀察不同體溫下輸液對此類患者的體溫以及熱量的影響。依據(jù)吸熱定律公式Q=CM(T2-T1),Q=吸收的熱量(KJ)、C=液體的比重(約等于1)、M=輸入液體的容積、T2=液體溫度、T1=體溫,推算輸入不同溫度復(fù)方乳酸鈉液體后機(jī)體熱量的丟失程度。術(shù)中測量肛溫、患者對寒戰(zhàn)的自覺癥狀、寒戰(zhàn)、輸液量、失血量、尿量,分別在硬膜外麻醉前、硬膜外麻醉后15、30、60、120分鐘和術(shù)終記錄上述項(xiàng)目。采用的液體為復(fù)方氯化鈉,因此基本可以忽略液體所產(chǎn)生的熱量以及由此產(chǎn)生的誤差。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:肛溫、輸液前后熱量變化和輸液量、失血量、尿量,采用t檢驗(yàn),寒戰(zhàn)癥狀、寒戰(zhàn)采用X2檢驗(yàn)。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:肛溫、輸液前后熱量變化和輸液量、失血量、尿量,采用t檢驗(yàn),寒戰(zhàn)癥狀、寒戰(zhàn)采用X2檢驗(yàn)。
結(jié) 果
結(jié) 果
手術(shù)中肛溫變化:硬膜外阻滯麻醉后30分鐘肛溫升高0.5℃,之后漸降,室溫組下降速度和幅度較溫體液組明顯,室溫組術(shù)終肛溫較基礎(chǔ)值低0.9~1.0℃(P<0.01),而溫體液組術(shù)終肛溫與基礎(chǔ)值無明顯性差異,見表1。
手術(shù)中肛溫變化:硬膜外阻滯麻醉后30分鐘肛溫升高0.5℃,之后漸降,室溫組下降速度和幅度較溫體液組明顯,室溫組術(shù)終肛溫較基礎(chǔ)值低0.9~1.0℃(P<0.01),而溫體液組術(shù)終肛溫與基礎(chǔ)值無明顯性差異,見表1。
熱量變化:患者術(shù)中平均輸液量2800±400ml,根據(jù)Q=CM(T2-T1)計(jì)算,溫液體組術(shù)終熱量變化1×2800×(37-36.2)=1.52±0.22kJ(3.64±0.52kcal),室溫組術(shù)終熱量變化Q=-17.79±2.54kJ(-42.56±6.08kcal),兩組相比較差異有極顯著性(P<0.001)。
熱量變化:患者術(shù)中平均輸液量2800±400ml,根據(jù)Q=CM(T2-T1)計(jì)算,溫液體組術(shù)終熱量變化1×2800×(37-36.2)=1.52±0.22kJ(3.64±0.52kcal),室溫組術(shù)終熱量變化Q=-17.79±2.54kJ(-42.56±6.08kcal),兩組相比較差異有極顯著性(P<0.001)。
寒戰(zhàn)的發(fā)生及與術(shù)中肛溫的關(guān)系:溫體液組中1例患者出現(xiàn)寒戰(zhàn)(2.94%),室溫組側(cè)有7例寒戰(zhàn)(31.8%),兩組相比,差異有極顯著性(P<0.01)。8例寒戰(zhàn)患者和48例無寒戰(zhàn)患者的術(shù)終肛溫分別為34.9±0.3℃與36.1±0.6℃,兩者之間差異也極為顯著(P<0.01)。兩組輸液總量、輸液速度、失血量、尿量之間無顯著性差異,手術(shù)時(shí)間與肛溫變化也無線性關(guān)系。
寒戰(zhàn)的發(fā)生及與術(shù)中肛溫的關(guān)系:溫體液組中1例患者出現(xiàn)寒戰(zhàn)(2.94%),室溫組側(cè)有7例寒戰(zhàn)(31.8%),兩組相比,差異有極顯著性(P<0.01)。8例寒戰(zhàn)患者和48例無寒戰(zhàn)患者的術(shù)終肛溫分別為34.9±0.3℃與36.1±0.6℃,兩者之間差異也極為顯著(P<0.01)。兩組輸液總量、輸液速度、失血量、尿量之間無顯著性差異,手術(shù)時(shí)間與肛溫變化也無線性關(guān)系。
討 論
討 論
患者手術(shù)中體溫的變化對于麻醉有一定的影響。許多因素可以引起手術(shù)患者體溫的變化,其中靜注大量低溫液體是手術(shù)當(dāng)中患者體溫降低的主要原因之一。低溫液體進(jìn)入人體內(nèi)需要吸收機(jī)體的熱量方能達(dá)到正常體溫的溫度(1kg液體升高1℃需吸收418kJ)[1]。另外術(shù)中臟器長時(shí)間暴露、物對體溫調(diào)節(jié)中樞的抑制均使術(shù)中熱量散失而影響患者導(dǎo)致體溫降低。
患者手術(shù)中體溫的變化對于麻醉有一定的影響。許多因素可以引起手術(shù)患者體溫的變化,其中靜注大量低溫液體是手術(shù)當(dāng)中患者體溫降低的主要原因之一。低溫液體進(jìn)入人體內(nèi)需要吸收機(jī)體的熱量方能達(dá)到正常體溫的溫度(1kg液體升高1℃需吸收418kJ)[1]。另外術(shù)中臟器長時(shí)間暴露、物對體溫調(diào)節(jié)中樞的抑制均使術(shù)中熱量散失而影響患者導(dǎo)致體溫降低。
本研究結(jié)果顯示,硬膜外麻醉后30分鐘肛溫升高,表明麻醉阻滯區(qū)域的血管擴(kuò)張,血流量增多,散熱增多[2],隨著靜脈輸液量增多和腹腔臟器暴露時(shí)間延長,機(jī)體熱量丟失增多,導(dǎo)致體溫進(jìn)一步降低。預(yù)熱靜脈液體不僅可避免因輸注液體溫度低而引起的肢體發(fā)涼、發(fā)麻、脹疼、寒戰(zhàn),還可以防止術(shù)中體溫和熱量丟失。慷А
汪淼等在臨床應(yīng)用輸液恒溫器的研究中[3],對加溫藥物的穩(wěn)定性進(jìn)行了觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)加溫器對藥物的穩(wěn)定性影響不大,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中,在進(jìn)行加溫輸液時(shí),由于藥物在Hotline加溫器的時(shí)間短,所以可以認(rèn)為不影響藥物的療效。
汪淼等在臨床應(yīng)用輸液恒溫器的研究中[3],對加溫藥物的穩(wěn)定性進(jìn)行了觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)加溫器對藥物的穩(wěn)定性影響不大,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中,在進(jìn)行加溫輸液時(shí),由于藥物在Hotline加溫器的時(shí)間短,所以可以認(rèn)為不影響藥物的療效。
本文研究結(jié)果提示,在應(yīng)用低溫麻醉時(shí),可采用輸入低溫液體的方法來維持液體的方法來維持術(shù)中的低溫狀態(tài)。
本文研究結(jié)果提示,在應(yīng)用低溫麻醉時(shí),可采用輸入低溫液體的方法來維持液體的方法來維持術(shù)中的低溫狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
1 韋統(tǒng)友,王芳,等.恒溫加溫輸液用于新生兒硬腫癥的效果觀察.中華護(hù)理雜志,1998.
1 韋統(tǒng)友,王芳,等.恒溫加溫輸液用于新生兒硬腫癥的效果觀察.中華護(hù)理雜志,1998.
2 敖虎山,王俊科,等.硬膜外阻滯下阻滯區(qū)皮溫、內(nèi)皮素、動-靜脈氧差的變化.中華麻醉學(xué)雜志,1996.
2 敖虎山,王俊科,等.硬膜外阻滯下阻滯區(qū)皮溫、內(nèi)皮素、動-靜脈氧差的變化.中華麻醉學(xué)雜志,1996.
3 汪淼,朱嘻慶,等.輸液恒溫加溫器的研制及臨床應(yīng)用.齊魯護(hù)理雜志,1996.
低溫地板輻射采暖系統(tǒng)以室內(nèi)溫度均勻性好、舒適性好、溫度梯度小、符合人體生理要求和不影晌室內(nèi)使用面積等優(yōu)點(diǎn),受到人們的普遍歡迎,被廣泛的應(yīng)用于住宅、別墅、賓館和辦公大樓等場所。地板輻射采暖同傳統(tǒng)散熱器或空調(diào)送暖在傳熱原理上有所不同,前者輻射所占比例大,后者以對流方式為主。
2.常見的問題
通過對一些低溫地板輻射采暖工程的實(shí)際觀察,我發(fā)現(xiàn)了許多問題,而且還相當(dāng)普遍,如室內(nèi)偏熱、地面溫度偏高和地面溫度分布不均勻等,經(jīng)分析可以確定這是設(shè)計(jì)上的問題。
2.1室內(nèi)溫度偏高
主要原因是:
(1)負(fù)荷確定時(shí)未考慮輻射采暖與對流采暖的區(qū)別,直接將對流采暖負(fù)荷作為輻射采暖負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。相同條件下,輻射采暖時(shí)壁面溫度比對流采暖時(shí)高,減少了墻壁對人體的冷輻射,而人對室內(nèi)熱環(huán)境的感受常以實(shí)感溫度來衡量,實(shí)感溫度可比室內(nèi)環(huán)境溫度高2—3℃,因此在保持相同舒適感的情況下,輻射采暖室內(nèi)空氣溫度可比對流采暖時(shí)低2—3℃或在負(fù)荷計(jì)算時(shí)取對流采暖熱負(fù)荷的0.9—0.95(對于全面輻射供暖來說)。
(2)在計(jì)算采暖熱負(fù)荷時(shí)沒有考慮上層地扳向下的傳熱量,也是造成室內(nèi)溫度升高導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境偏熱的原因。
(3)是有的設(shè)計(jì)人員按參考資料提供的地板散熱量直接查取管間距,甚至根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定管間距,而忽略了適用條件。加熱管確定,公稱外徑、填充層厚度和供吸水溫差確定,不同加熱管間距與不同平均水溫地板有不同的散熱量。當(dāng)填充層厚度改變時(shí),地面層熱阻減小,地板散熱量加大,從而使室內(nèi)溫度升高,室內(nèi)偏熱;供回水溫差改變,管間距增減,管內(nèi)平均水溫的變化,也將影響地板散熱量的大小。
例如某工程設(shè)計(jì)時(shí),供回水溫度為50℃/40℃,室內(nèi)溫度為18℃,管間距為250㎜,地面層為木地板,地板散熱量約89w/㎡。由于某種原因供回水溫度改為55℃/45℃,供回水溫差沒有變,施工時(shí)未做變更,結(jié)果實(shí)際運(yùn)行時(shí),室內(nèi)溫度卻高達(dá)23—24℃,溫升約5—6℃,地表溫度也升高了5℃左右。
因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算,否則不僅偏離設(shè)計(jì)要求,而且也將浪費(fèi)能源。
2.2地面溫度偏高
地面溫度過高,長久之后人體也會感到不適,而且對地面覆蓋物也有一定影響,因此根據(jù)衛(wèi)生要求、人體熱舒適性條件和房間用途,對地面溫度做了一些規(guī)定。
地板輻射采暖時(shí)地板表面平均溫度(tb)與加熱管的管徑(d)管間距(s)、加熱管埋深(h)、地板導(dǎo)熱系數(shù)(λ)、供回水平均溫度(tp)和室內(nèi)溫度 (tn)有關(guān),即:tb=fd,s,h,λtptn
由于地板單位面積散熱量q與單位面積埋管的散熱量(d、s、h、λ、tp)有關(guān),則有:q=g d s h λ t p,因此得出近似公式:
tb=tn+9(q/100))0.909
由上述公式可以知道影響地面溫度的因素,在工程中引起地面溫度偏高的直接原因主要有以下幾個(gè)力而:
(1)負(fù)荷偏大:由于室內(nèi)熱負(fù)荷偏大,地板單位面積散熱量q增加,地板表面平均溫度tb增大。
(2)供回水平均溫度偏大:當(dāng)供回水平均溫度tp升高時(shí),室內(nèi)溫度升高,地表溫度也升高。
(3)埋管深度不夠:有些房地產(chǎn)開發(fā)商為了降低房屋造價(jià),將層高減小,用戶為了保證室內(nèi)足夠的凈高,有的采用減小加熱管埋深的做法。由于埋深h減小,使地板熱阻減小,單位面積地板散熱量q增加,從而使得地面溫度tp偏高。
2.3地面溫度不勻
地面溫度分布均勻程度主要受埋管深度h、管間距s大小和布管方式等影響。
2.3.1埋管深度
根據(jù)有關(guān)理論,填充層的熱阻是變化的,這樣就使輻射板表面呈不等溫面,管頂所對應(yīng)的地面溫度最高,當(dāng)相鄰兩加熱管中的熱水溫度相等時(shí),兩管中間處的地面溫度最低,埋深越小,地面溫度越高和分布越不均勻。
2.3.2埋管間距
根據(jù)有關(guān)理論,當(dāng)管間距增大時(shí),兩管間疊加強(qiáng)度減小,管頂所對應(yīng)的地面溫度增高,兩管中間處的地面溫度降低,地面溫度分布更加不均勻。為了保證地面溫度分布均勻性,工程中一般限定管間距不宜大于300mm,但當(dāng)?shù)孛嫔崃看髸r(shí),即使300mm的管間距也顯得過密,此時(shí)可通過調(diào)整加熱管水流量和水溫等來適應(yīng)要求。
2.3.3 布管方式
沿加熱管水流方向,水溫逐漸降低。常用的布管方式有平行排管式、蛇形排管式和回字形盤管式,平行排管式地板表面平均溫度沿水的流程方向逐步均勻降低,蛇形排管式地板表面溫度在小面積上波動大但平均溫度分布較均勻,回字形盤管式地板表面平均溫度也是沿水的流程波動很小,溫度分布更均勻。
3.局部情況
由于沿外窗外墻熱損失較大,一般將高溫管段優(yōu)先布置在該處,或在沿外窗外墻一定范圍內(nèi)布管加密,但不能過密,外窗外墻地面溫度偏高會加大熱量損失;
4.建議
上述問題多是由于設(shè)計(jì)中沒考慮輻射采暖的特點(diǎn)而造成的。地板輻射采暖設(shè)計(jì)看似簡單,實(shí)際設(shè)計(jì)中需綜合考慮室內(nèi)溫度、地面溫度、地面溫度的分布等要求,以及相互之間的關(guān)系。室內(nèi)溫度與地面溫度和地板散熱量有很強(qiáng)的耦合性,某一者的變化將引起其他量的連鎖變化,因此設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下步驟:
(1)計(jì)算熱負(fù)荷,根據(jù)輻射采暖特點(diǎn),確定出房間實(shí)際需熱量;
(2)根據(jù)己知條件,如建筑面積、地面結(jié)構(gòu)和室內(nèi)溫度等要求,確定地板散熱量;
(3)根據(jù)散熱量,室內(nèi)溫度,供回水溫度,地板熱阻,假定加熱管管徑,確定管間距;
(4)根據(jù)房間布置情況,在保證單管長L≤120m的條件下,確定支管數(shù);
(5)根據(jù)房間用途及熱工特性,遵循溫度均勻分布的原則進(jìn)行布管,布管時(shí)應(yīng)注意盡量使各并聯(lián)管路平衡。
(6)計(jì)算各支管水量,校核系統(tǒng)阻力是否平衡,注意管內(nèi)的流速不應(yīng)低于0.25m/s。
5.小結(jié)
(1)低溫地板輻射采暖是以輻射傳熱為主的采暖方式,因此熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)與對流采暖方式加以區(qū)別。
(2)室內(nèi)溫度、地面溫度和地表面散熱量有很強(qiáng)的耦合關(guān)系,注意某個(gè)量的變化將引起其他量的相應(yīng)變化。
1、關(guān)于分子運(yùn)動論,下面說法中錯(cuò)誤的是( )
A、物質(zhì)由分子組成,分子間存在空隙
B、物體內(nèi)分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動
C、分子之間只存在引力
D、分子之間既有引力,又有斥力
2、關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法中正確的是( )
A、運(yùn)動的物體有內(nèi)能,靜止的物體沒有內(nèi)能
B、物體溫度在0℃以下時(shí)沒有內(nèi)能
C、高溫物體的內(nèi)能一定比低溫物體的內(nèi)能大
D、質(zhì)量大且溫度高的物體的內(nèi)能一定比同狀態(tài)質(zhì)量小,溫度低的物體的內(nèi)能大
3、下面幾個(gè)例子中,屬于做功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )
A、用鐵錘打鐵塊,錘頭和鐵塊都發(fā)熱
B、冬天站在太陽光下感到暖烘烘的
C、放爆竹時(shí),爆竹騰空而起
D、把一杯50℃的熱水倒入一杯0℃的冷水里,冷水變熱
4、在試管中裝一些水,用軟木塞塞住,加熱使水沸騰,水蒸氣把軟木塞沖開,在沖開軟木塞的過程中( )
A、水蒸氣膨脹做功,水蒸氣的內(nèi)能增加
B、水蒸氣膨脹做功,消耗了水蒸氣的內(nèi)能
C、水蒸氣膨脹做功,但水蒸氣的內(nèi)能不變
D、水蒸氣膨脹做功,水蒸氣的溫度不變
5、關(guān)于熱量和溫度的關(guān)系,下面說法正確的是( )
A、同一物體溫度上升越高,吸收的熱量越多
B、物體溫度上升越高,含的熱量越多
C、物體吸收熱量,溫度一定會升高
D、物體含有的熱量多少與溫度無關(guān)
6、人們在生活中用熱水取暖,生產(chǎn)上常用水作為冷卻劑,這因?yàn)樗? )
A、比熱大 B、吸收的熱量多
C、放出的熱量多 D、密度較大
7、甲、乙兩種物體質(zhì)量相同比熱不同,當(dāng)它們升高相同溫度時(shí),一定是( )
A、比熱小的吸收熱量多
B、比熱大的吸收熱量多
C、甲、乙吸收的熱量一樣多
D、因初溫不知道無法判定
8、下面哪種情況下比熱會發(fā)生變化( )
A、一杯水倒掉一半
B、水凝固成冰
C、0℃的水變成4℃的水
D、鐵塊加工成鐵板
9、初溫相同,質(zhì)量也相同的水和銅塊,吸收相等的熱量后,再將銅塊投入水中,則會出現(xiàn)( )
A、銅塊放熱,水吸熱
B、銅塊吸熱,水放熱
C、銅塊與水之間不發(fā)生熱傳遞
D、水的內(nèi)能傳遞到銅塊上
二、填空題
1、分子運(yùn)動論基本內(nèi)容:物質(zhì)是由 組成的,一切物體的分子都在_________________,分子間存在相互作用的_________________和_________________。
2、不同的物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫做_________________,這一現(xiàn)象說明一切物體的分子都在_________________。
3、在高空飛行的子彈具有________能,___________能,還具有__________能,子彈落地后這三種能不為零的是_________________能。
4、用鋁壺?zé)_水,壺中的水蒸氣將壺蓋頂起來,這是消耗水蒸氣的_________________能對外做功,將水蒸氣的_________________能轉(zhuǎn)化成壺蓋的_________________能。
5、在配有活塞的厚玻璃簡里放人一小塊棉花,把活塞迅速壓下去時(shí),棉花燃燒起來。這一事實(shí)說明_______________________________。
6、改變物體內(nèi)能的兩種方法是和_________________,它們在改變物體內(nèi)能上是__________它們所用的單位相同,都是_________________。
7、用搓手的方法可以使手暖和,這是用_________________的方法增加手的內(nèi)能,用暖水袋使手暖和,這是用______________方法增加了手的內(nèi)能。
8、在物理學(xué)中常提到“熱”字,但其含義各不相同,請將下列“熱”的含義填入空格內(nèi)。
(1)這盆水很熱,這里的“熱”是指_________________。
(2)物體吸熱升溫,這里的“熱”是指_________________。
(3)摩擦生熱,這里的“熱”是指_________________。
9、用做功的方法來改變物體的內(nèi)能,實(shí)際上是_________________能轉(zhuǎn)化為_________________能的過程。
10、已知銅的比熱是鉛的3倍,現(xiàn)有質(zhì)量相同的銅塊和鉛塊,它們吸收相同的熱量后,銅塊升高的溫度是鉛塊升高溫度的_________________倍。
11、2.5千克的水,加熱前水溫是20℃,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把水加熱到開始沸騰,水吸收的熱量是_________________焦。
12、甲、乙兩種金屬的比熱之比是3:1,質(zhì)量之比是2:1,當(dāng)它們吸收相同的熱量,甲物體的溫度升高了10℃,則乙物體的溫度升高了_________________℃。
13、_________________某種燃料_________________放出的熱量,叫做這種燃料的燃燒值,燃燒值的單位_________________。
14、20千克無煙煤完全燃燒,將可以放出_________________熱量,這些熱量能使_________________千克15°C的冷水燒開(無煙煤的燃燒值是3.4×107焦/千克)
15、內(nèi)燃機(jī)的工作過程由_________________、_________________、_________________、_________________
四個(gè)沖程組成。
三、問答
1、為什么沿海地區(qū)的氣溫變化沒有內(nèi)陸地區(qū)氣溫變化那么劇烈?
2、小明在烈日當(dāng)空的海邊玩耍,發(fā)現(xiàn)沙子燙腳,而海水卻很涼。同樣,太陽光照射,為什么會出現(xiàn)不同的結(jié)果呢?小明想:是不是沙子和海水吸熱升溫快慢不同呢?于是他從海邊取一些沙子和海水帶回家進(jìn)行探究。
小明在兩個(gè)相同的玻璃杯中分別裝上了相同質(zhì)量的海水和沙子,用一個(gè)100W的白熾燈同時(shí)照射它們,并用溫度計(jì)測出它們不同時(shí)刻的溫度值。記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。
(1)小明探究的物理問題是什么?
(2)分析小明探究中收集到的數(shù)據(jù),你可以得出什么探究結(jié)論?
(3)小明發(fā)現(xiàn)“夏天海邊的沙子燙腳而海水卻很涼”,請你用簡單的語言從日常生活中或自然中舉出一個(gè)類似的現(xiàn)象。
四、計(jì)算
1、把500克的水加熱到100℃,吸收了1.68×105焦的熱量,則它的初溫是多少?
2、太陽光垂直照射時(shí),每平方厘米的面積上每年共獲得4.3×105焦的熱量,用這些熱量給水加熱,可以使多少水從溫度15℃升高到55℃,這些熱量全部用來做功的話,能做多少功?這些熱量與完全燃燒多少汽油放出的熱量相等?
參考答案
一
二
1、分子、不停地做無規(guī)則運(yùn)動、引力、斥力
2、擴(kuò)散 不停地做無規(guī)則運(yùn)動
3、動 重力勢 內(nèi) 內(nèi)
4、內(nèi) 內(nèi) 動
5、壓縮氣體做功使氣體內(nèi)能增大
6、做功 熱傳遞 等效的 焦耳
7、克服摩擦做功 熱傳遞
8、(1)溫度(2)熱量(3)內(nèi)能
9、機(jī)械 內(nèi)
10、1/3
11、8.4×105
12、60
13、1千克 完全燃燒
14、6.8×108焦1900千克
15、吸氣、壓縮、做功、排氣
三、
1、答沿海地區(qū)的周圍主要是海水,海水的比熱比較大,而內(nèi)陸地區(qū)的周圍主要是泥土、砂石,泥土、砂石的比熱比海水的比熱小得多,因此,在同樣受熱或遇冷的條件下,沿海地區(qū)的氣溫變化就不像內(nèi)陸地區(qū)氣溫變化得那樣劇烈。如在夏季,海水接受太陽的輻射熱后,溫度上升緩慢,而泥土、砂石被太陽照射后,溫度升高明顯,在冬季,則相反,海水溫度下降慢,而陸地泥土,砂石溫度下降明顯。
2、答(1)質(zhì)量相等的海水和沙子吸收相同的熱量誰溫度升得快
(2)相同質(zhì)量的沙子和海水,吸收相同熱量。沙子升溫快,水和沙子吸熱溫度變化隨著時(shí)間延長而減小