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水下低温对潜水员的影响.热传递的概念 物质的分子运动所产生的能量，叫热能，简称热。热与温度密切相关，但是具有相同温度的物质所含 的热能并不一定相等。所以热和温度是不同的概念。 热的单位是J。 质量为 北g 的物质，温度升高 1C度所需要的热量，叫该物质的比热。比热的单位是J/ Ckg ? C). 气体与固体和液体不同，由于它的分子间距离较大，所以吸热时，体积和压强都会明显增大。因此对 气体比热影响较大，在研究气体的比热时，必须分别从压强和体积中，取其一个为恒量，另一个为交量来 研宄。压强不变时叫等压比热，体积不变时叫等容比热。等压比热大于等容比热。例如：空气的等压比热 为 1005 J/(kg ? C)，等容比热为 712 J(kg ?C)。各种气体的比热见表2-3。 常用气体的比热 J/(kg.C) X22-3 气结名豬 等乐比＄ 1 005 eC 921 X 1 047 14 277 气 $ 234 一餐化碳 837 一氧化欢 1 047 大滋义 1 842 * * H. 19 712 670 754 10 090 3 140 628 754 1382 热能可以从一个物体传递到另一个物体上，这个过程就叫热传递。 热传递有三种方式：传导、对流和辐射。 通过物体直接接触来传递热量的方式叫传导。 通过被加热流体（气体、液体）的远动来传递热量的方式叫对流。 通过电磁波传递热量的方式叫热辐射。 物质的热传导性能通常用导热系数来装示。 导热系数小，则热传导性能差，保温性能好：导热系数大 则热传导性能好，保温性能差。气体的导热系数见花 2-4。 勞用气答的导热系效 裘2-4 华名務 0O时的导热系数 w/(m-C) 3: 0.022 3 M 0.023 3 * 0.022 8 匀 0.157 9 気 " 0.132 1 二氧化改 0.013 7 O5 1.02 7.12 6.23 0.61 物质的热传逆性能与其密度成正比，密度越大，单位时间内传逆的热量越多。二、水下低温对潜水员的影响 潜水员在寒冷的水中作业时，将通过传导和对流的方式散失大量的热量。由于水的导热系数比空气大 得多，故潜水员主要通过传导方式散失热量。 潜水员感到舒适的水温下限约为 21°C。低于这个温度时，潜 水员会感到寒冷，此时，仅穿游泳服的潜水员向水中的散热超过自身体内的热代偿。受冷的潜水员不可能 有效地工作，思维也会受到影响，并且易诱发减压病，严重时甚至会冻僵致死。潜水服所用材料为导热系 数低的热的不导体，穿着潜水服可保持潜水员的体温。在寒冷的水中长时间作业时常需要使用较厚的潜水 服、干式潜水服或热水服，不同水温对潜水的影响和防寒要求见图 2-4。 图2-4 不同水温对潜水的彩响和防寒要求图 因为气体的热传递性能与它的密度成正比，所以随者水深的增加，水压力增大，通过气体绝热屏障的 散热和通过呼吸向四周环境的敢热会明显增加，如果呼吸的是高导热系数的氢氧混合气（导热系数为空气 的 6倍），散热将更多。 呼吸氦氧混合气时，在0.IMPa 时，仅呼吸散热一项就占身体产热量的 10%，,0.7MPa 时，增加至 28%，2.1MPa 时，达到 50%。同时随着水深的增加，水压力将潜水服压缩，潜水服密度变大, 其绝热保暖功能大幅下降。例如一件普通的湿式潜水服在 50m 水深时，其绝热保温能力仅相当手 10m 水 深时的 40%。在上达情况下，仅依靠普通潜水服不能保持体温，必领向身体表面和呼吸气体补充一定的热 量，比如可以穿着热水服和对呼吸气体加热等。

大气的概念 地球表面被一层厚达几千公里的空气包团者。包国地球的空气层就叫大气层。 空气是无色、无味、透明、易压缩的气体。密度为 1.2~1.3g/L. 空气可溶解于液体，人体中含有大量的水份，空气会以一定的比例溶解在人体中。 空气主要由無气、氧气、二氧化碳、灰生、水然汽及梅性气体组成。除氮气外，情性气体还包括：氨、 怎、氫、無、饭和氣，它们化学性质相当稳定，在空气中含量非常稀少。 除此之外，空气中还含有少量化 学性质活没的氢和一氧化碳等。空气中几种成份含见表 2-2。 潜水中会過到各种气体，其中主要有氧、氮、氮、然、氛、二氧化氮、一氧化碳和水然汽等八种，它 们以不同的含量存在于空气之中， 空气中几种成份含量及密度 * 2-2 气体名络 分子式 终歌面分比(%） 告度 (g/cm) Ne 78 1.25X 10-3 氧 21 1.43x 10-3 二氧化碳 Co, 0.033 1.97 × 10-3 気 He 0.000 S 1.8×10-4 在常规潜水作业时，所使用的气体，常用的是空气，空气是一种天然的潜水混合气体。在某些潜水 作业时，也可以将空气中菜些成份的气体与氧气泥合，组成特殊的混合气体。下面介绍潜水中常见的几 种气体： （一）氣气 氧气在空气中含量居第二位，但它是空气中对人类重要的气体。氧气在空气中约占体积 21%。无色、 无噢、无味，化学性质活泼，易与其它元素结合。氧不能燃烧，但能助燃。 我们在呼吸空气时，人体所必需的其实只有氧气，它是人类及其它生物款以生存的气体。 （二）氮气氮气是空气中含量多的气体，约占空气体积中 78%。氮气无色、无嗅、无味。它是所有生命的组成 部分。但它与氧气不同，不能支持生命，也不能助燃。氮气化学性质较稳定，在高压下易溶解于人体。 空 气中的氮对空气潜水来说，可视作氧气的稀释剂。当然氮气并非是可用做稀释氧气的 气体。在高压环 境下，呼吸含有高比例氮气的混合气体（比如空气）时因氮的分压过高，氮气会引发氮麻醉，使潛水员的 定向能力和判断能力减弱。 （三）氦气 氦气是无色、无味、无嗅的惰性气体，不能溶于水。氢气在空气中含量极少，在高压环境下不会对人 体产生氮麻醉。故在潜水中，经常用氢气和氧气按一定比例配制成氢氧混合气，用于深潜水作业。 氦与氮比较，虽有不会发生氮麻醉的优点，但其也有语言失真和散热性强等缺点。 （四）二氧化碳 当空气中二氧化碳含量较小时，它是一种无色、无嗅、无味的气体、但当二氧化碳含量较大时，它具 有酸味和臭味。二氧化碳比较重，常做泡沫灭火器中的灭火剂。 二氧化碳极易溶于水，是机体呼吸和燃烧 的产物。如果通风不良，人体排出的二氧化碳会在潜水员头盔或加压舱内积聚，当其浓度过高时，会发生 二氧化碳中毒， （五）水蒸汽 水蒸汽是空气中所含的水，它以气态形式出现。水蒸汽在空气中的含量与温度和湿度以及气体压强等 因素有关。水蒸汽含量过大，会使潜水面窗模糊，寒冷环境下供气软管内结冰或身体寒冷。水蒸汽含量过 低，会使呼吸道干燥难受。