В зависимости от тяжести выполняемой работы комфортными для человека являются такие значения параметров:
· температура внутреннего воздуха в холодный период: 20-23ºС для лёгкой работы, 17-20ºС для средней и 16-18ºС для тяжёлой работы; в тёплый период: 22-25ºС, 21-23ºС и 18-21ºС соответственно;
· относительная влажность – 40-60%;
· подвижность воздуха в холодный период 0,2-0,3 м/с, в тёплый – 0,2-0,5 м/с.
Условия, учитывающие данные параметры, называются комфортными.
Каковы технологические требования к параметрам микроклимата на производстве?
Некоторые технологические процессы должны проходить при строго определённых параметрах внутренней среды, значения которых обусловлены физико-химическими свойствами обрабатываемых, производимых или хранимых материалов и изделий.
Условия, учитывающие только требования производства, называются технологическими. В случае, если технологические условия являются некомфортными или опасными для человека, а также – если сам человек является источником вредностей для технологических процессов, то на производстве организуются закрытые автоматически линии, если отсутствие человека допустимо. При необходимости участия человека в производственном цикле используется спецодежда, защищающая людей или препятствующая выделению ими вредностей, либо – обеспечиваются не технологические, а комфортно-технологические условияв производственных помещениях.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
Что такое воздух?
Атмосферный воздух – это естественная смесь сухих газов и водяных паров.
Количество водяных паров в составе воздуха может быть различным, а состав сухой части воздуха относительно постоянен.
Компонент
Объёмная доля, %
Массовая доля, %
Азот, N2
78,08
75,5
Кислород, O2
20,95
23,15
Аргон, Ar
0,93
1,29
Углекислый газ, CO2
0,031
0,046
Прочие газы
-
-
Какое значение имеет воздух для человека?
Воздух является средой, необходимой для дыхания, окружающей человека и контактирующей с поверхностью его тела.
Воздух обеспечивает:
· снабжение организма кислородом,
· влагообмен и конвективный теплообмен человека с окружающей средой.
СУХОЙ ВОЗДУХ
Сухой воздух – воздух, не содержащий в своём составе паров воды.
Плотность сухого воздуха
Сухой воздух достаточно точно подчиняется законам идеальных газов. Поэтому из закона Клапейрона-Менделеева выводится значение плотности сухого воздуха: ρс = ,, где
pс – парциальное давление (упругость)сухого воздуха, Па (парциальное давление – собственное давление одного из компонентов газовой смеси, другими словами – давление, которое имел бы один из газов смеси, если бы при той же температуре только он стал занимать тот объём, который сейчас занимает вся смесь);
Rс = 287,055 - газовая постоянная сухого воздуха (работа расширения 1 килограмма воздуха при неизменном давлении при нагревании на 1К)
T – температура воздуха, К.
В качестве среднего значения при атмосферном давлении 101,325 кПа и интервале температур –20…+50ºС принимается значение плотности воздуха ρс = 1,293 .
Массовая теплоёмкость сухого воздуха
Теплоёмкость 1 килограмма сухого воздуха сс = 1,005 (среднее значение).
Показывает количество тепла, необходимое для изменения изменения температуры 1 килограмма газа на 1 градус. Это тепло будет передаваться газу при его нагревании, либо отниматься – при его охлаждении.
Объёмная теплоёмкость сухого воздуха
Теплоёмкость 1 кубометра сухого воздуха со = сс·ρс = 1,3
Показывает количество тепла, необходимое для изменения температуры 1 кубометра газа на 1 градус.
Удельное теплосодержание (энтальпия) сухого воздуха
Удельное теплосодержание сухого воздуха Ic = сс·t = 1,005t
Энтальпия показывает количество тепла, требуемое для нагрева 1 кг воздуха от 0ºС до заданной температуры.
За нулевую точку отсчёта, при которой энтальпия сухого воздуха Ic = 0, принята температура t = 0°C. Соответственно, при температурах ниже нуля энтальпия имеет отрицательные значения.
ВОДЯНОЙ ПАР
Водяной пар – вода, находящаяся в газообразном состоянии. Не имеет цвета, запаха и вкуса. Изменение агрегатного состояния воды из жидкого в газообразное – парообразование. Оно происходит при испарении и кипении. При этих процессах жидкость теряет тепловую энергию, которая уносится образовавшимся газом (паром).
Испарение – парообразование, которое происходит только с поверхности жидкости в результате отрыва от неё отдельных молекул, обладающих наибольшей подвижностью. Происходит при любой температуре и данном давлении.
Кипение – интенсивный процесс превращения жидкости в газ (пар), происходящий не только с поверхности жидкости, но и внутри нее, т.е. это – процесс парообразования во всей массе жидкости. В отличие от испарения кипение начинается при определённой температуре для данного давления.
Процесс обратный парообразованию – конденсация. При конденсации пар превращается в жидкость, в которую при этом поступает тепловая энергия.
Для парообразования и конденсации единицы массы вещества требуется одинаковое количество тепловой энергии, которая в первом случае от вещества отнимается, а во втором – выделяется.