Человек при спокойном ритме дыхания совершает около 15 вдохов и выдохов в минуту. В среднем объём вдыхаемого воздуха при таком дыхании составляет 2 литра. Температура воздуха в комнате 24C, а выдыхаемого 34C, давление нормальное атмосферное. Пренебрегая изменением химического состава воздуха, и считая его идеальным газом, найдите потери энергии человеком за время ночного сна (8 часов), вычислите мощность тепловых потерь через дыхание. Сравните найденную величину со средней мощностью тепловых потерь через поверхность тела во время сна (примите последнюю за 100 Вт). Оцените тепловую мощность потерь на дыхание при интенсивной нагрузке. Сравните ее с мощностью теплового потока потерь через поверхность тела при средней и интенсивной нагрузке. (Сведения, необходимые для получения ответов, найдите в интернете). Ранее я нашел решение на этом же сайте, но в нем было использовано (откуда ни возьмись) отношение объемов, даже не понятно, каких, и использовано в итоге в формуле. Можно было бы решить заново и объяснить каждый шаг.
P·V=(m/µ)·R·T
Когда шар заполнен Гелием с молекулярным весом 4 г/моль
P·V1=(m1/4)·R·T1
Этот же объем шара вытесняет воздух с молекулярным весом 29 г/моль
P·V1=(m2/29)·R·T1
m2-m1=25·P·V1/(R·T1)
Это и есть масса, которую может поднять шар, наполненный Гелием 2200=25·P·V1/(R·T1)
P·V1/R=2200·T1/25
P·V1/R=88·T1
Когда шар заполнили горячим воздухом
P·V1=(m3/29)·R·T2
m2-m3=29·(P·V1/R)·(1/Т1-1/Т2)
m2-m3=29·88·T1·(1/Т1-1/Т2)
m2-m3=2552·(1 -Т1/Т2)
Т1=27°С=300 К
Т2=75°С=348 К
m2-m3=2552·(1 -300/348)
m2-m3=352 кг
Шар наполненный нагретым до 75°С воздухом поднимет 352 кг