Твёрдые тела расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении.
Тепловое расширение – изменение размеров тел при нагревании.
В обычной жизни оно незаметно. Придя с мороза домой, мы не видим различий в собственных размерах.
Доказать, что тепловое расширение есть, поможет опыт.

Опыт:

Если взять стальной шар, который проходит через кольцо, и нагреть его, шар застрянет. Остывая, шар уменьшится в
размерах и вновь провалится в кольцо.
Размеры тел меняются из-за того, что меняются расстояния
между их частицами. При нагревании частицы удаляются и объём тела увеличивается. При охлаждении – сближаются и тело уменьшается.

Посмотрим, насколько увеличатся размеры тел при
нагревании на 80 ˚С. Нагревание стержней из различных
материалов от 20 ˚С до 100 ˚С.
Стержни стали длиннее: стеклянный – на 0,10 мм; стальной – на 0,11 мм; алюминиевый – на 0,29 мм.

Тепловое расширение тел незаметно, но может привести к проблемам: разрушению построек, изгибу труб и рельсов, разрыву проводов. Его всегда учитывают при строительстве: оставляют
зазоры между рельсами (из-за них стучат колёса поездов и трамваев) или делают так, чтобы провода линий электропередач при нормальных условиях провисали.

Различные твёрдые тела расширяются неодинаково.
Этот принцип используют в быту. Например, биметаллическая пластина сделана из двух разных металлов. Из-за того, что при нагревании эти металлы расширяются неодинаково, пластина не
просто увеличивается в ширину, а изгибается. Благодаря ей, когда вода закипает, электрочайник автоматически выключается.

Жидкости тоже подвержены тепловому расширению.
Если поставить колбы с водой, спиртом и
подсолнечным маслом в ёмкость с горячей водой, то
уровень всех жидкостей приподнимется, но неодинаково.

Различные жидкости, как и твёрдые тела, при нагревании расширяются неодинаково.

Расширение жидкостей (ртути, спирта) используют в жидкостных термометрах.

Но в правиле теплового расширения и сужения тел есть исключения. При охлаждении с +4 ˚С до 0 ˚С вода не сужается, а расширяется. В итоге в твёрдом состоянии (лёд) она занимает больше места, чем в жидком. Из-за замёрзшей в трещинах воды разрушается асфальт, трескаются трубы, лопаются замёрзшие бутылки с водой. Расширение воды видел каждый, кто забывал в
морозильнике пластиковую бутылку с напитком.
Газы тоже сжимаются и расширяются. Если закрыть пластиковую бутылку пробкой и положить в холодильник, при охлаждении воздух в ней сожмётся и бутылка сомнётся. При нагревании воздух вновь распрямит бутылку.
Но важно помнить:
Все газы, в отличие от твёрдых тел и жидкостей, при нагревании расширяются одинаково.

Вопросы:

1. Почему стеклянная банка или стакан могут треснуть, если в них заливать кипяток?
2. Где находит применение тепловое расширение тел?
3. Какой вред может нанести тепловое расширение?
4. Всегда ли тела расширяются при нагревании?
5*. Почему в опыте с нагреванием колбы с водой уровень жидкости сначала понижается, а только потом начинает расти?

Строение вещества.

Еще в глубокой древности, 2500 лет назад, некоторые ученые высказывали предположение о строении вещества. Греческий ученый Демокрит ( 460 — 370 лет до н. э.) считал, что все вещества состоят из мельчайших частичек. В научную теорию эта идея превратилась только в 18 в. и получила дальнейшее развитие в 19 в. Появление представлений о строении вещества позволило не только объяснить многие явления, но и предсказать, как они будут протекать в тех или иных условия.

Многие опыты подтверждают представления о строении вещества. Рассмотрим некоторые из них.

Попытаемся сжать теннисный мячик. При этом объем воздуха, который заполняет мяч, уменьшится. Можно уменьшить и объем надувного шарика, и кусочка воска, если приложить некоторое усилие.

Объем тела изменяется также при его нагревании и охлаждении.

Проделаем опыт. Возьмем медный или латунный шарик, который в не нагретом состоянии проходит сквозь кольцо. Если шарик нагреть, то, расширившись, он уже сквозь кольцо не пройдет. Через некоторое время шарик, охладившись (а значит и уменьшившись в размере), и частично нагрев кольцо, (а значит, увеличив его), он вновь пройдет сквозь кольцо.

На этой иллюстрации показано, что в не нагретом состоянии, латунный шарик легко проходит сквозь кольцо. Здесь мы видим, что в нагретом состоянии, расширившись, он не проходит сквозь кольцо, а задерживается.

С помощью опыта определим, как меняется объем жидкости при нагревании.

Колбу, наполненную доверху водой, плотно закроем пробкой. Сквозь пробку пропускаем стеклянную трубочку. Вода частично заполнит трубочку. Отметим уровень жидкости в трубке. Нагревая колбу, мы заметим, что через некоторое время уровень воды в ней повысится.(иллюстрация к опыту)

Вода находится в не нагретом состоянии, и лишь частично заполнила трубку. Уровень воды в трубке низкий. Воду нагрели, она стала расширяться и заполнять свободное пространство. Уровень воды в трубке поднялся.

Значит, при нагревании объем тела увеличивается, а при охлаждении уменьшается.

Попытаемся объяснить, почему происходит изменение объема тела.

По-видимому, все вещества состоят из отдельных частичек, между которыми имеются промежутки. Если частицы удаляются друг от друга, то объем тела увеличиваются. И если частички сближаются, объем тела уменьшается.

Тогда возникает вопрос: если тела состоят из мельчайших частичек, почему они кажутся нам сплошными?

Современная наука доказала, что частицы вещества так малы, что мы их не видим.

Для того, чтобы убедиться в том, что частицы вещества малы, проделаем опыт.

В сосуде с водой растворим маленькую крупинку гуаши. Через некоторое время вода в нем станет синей. Отольем немного воды в другой сосуд и дольем в него чистую воду. Раствор во втором сосуде будет окрашен слабее, чем в первом. Потом повторим всю операцию, но уже с водой из второго сосуда. В третьем сосуде вода будет окрашена еще слабее чем во втором, и гораздо слабее, чем в первом.

Опыт с гуашью.

Поскольку в воде растворили очень маленькую крупинку гуаши и только часть ее попала в третий сосуд, можно предположить, что крупинка состояла из большого числа мельчайших частичек, как, впрочем, и вода, в которой растворили гуашь. Это называется диффузией, но об этом позже.

Этот опыт, как и многие другие подтверждают гипотезу о том, что вещества состоят из очень маленьких частиц.

Молекулы.

Все вещества состоят из отдельных частиц — это было доказано современной наукой. Эти частицы были названы молекулами (в переводе с латинского «маленькая масса»).

Расположение молекул белка.

Молекула вещества — это мельчайшая частица данного вещества.

Например, самая маленькая частица воды — это молекула воды. Наименьшая частица соли — это молекула соли.

Попытаемся представить себе, каковы размеры молекул.

Если можно было бы уложить в один ряд вплотную друг к другу 10 000 000 (или 10-7 степени) молекул воды, то получилось бы ниточка всего в 2мм. Малый размер молекул позволяет получить тонкие пленки различных веществ. Капля масла, например, может растекаться по воде слоем толщиной всего в 0,000002 м (или 2 · 10-6 степени).

Даже небольшие тела состоят из огромного вещества молекул. Так, например, в крупинке соли или сахара содержится очень большое число молекул. Подсчитано, что в 1 см³ воздуха находится около 27 · 1018 степени молекул. Чтобы понять, насколько велико это число, представим следующее. Через маленькое отверстие пропускают по миллиону молекул в секунду, тогда указанное количество молекул пройдет через отверстие за время 840 000 лет.

Из-за очень малых размеров молекулы невидимы невооруженным глазом или в обычные микроскопы. Но при помощи специального прибора — электронного микроскопа — удалось сфотографировать наиболее крупные из них. На рисунке показано расположение молекул белка.

Окружающие нас тела, даже похожие на первый взгляд, будут различны. В природе вы не встретите двух совершенно одинаковых снежинок или песчинок, людей, животных и пр.

Ученые с помощью опытов доказали, что молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного и того же вещества одинаковы. Например, воду, полученную из сока или молока, нельзя отличить от воды, полученной путем перегонки из морской воды. Молекулы воды одинаковы. Из таких молекул не может состоять никакое другое вещество.

Молекулы, в свою очередь, состоят из еще более мелких частиц — атомов.

Например, наименьшая частица воды — это молекула воды. Она состоит из трех атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода. Из курса химии вы узнаете, что воду обозначают H2O. H — атом водорода, O — атом кислорода.

Молекулы принято изображать схематически, т. е. с помощью моделей молекул. Две молекулы воды показаны на рисунке. Если разделить две молекулы воды, то образуется два атома кислорода и четыре атома водорода. На следующем рисунке показано, что каждые два атома водорода могут соединиться в молекулу водорода, а атомы кислорода — в молекулу кислорода.

Две молекулы воды. Одна молекула кислорода, и две водорода.

Атомы тоже состоят из более мелких частиц, но об этом вы узнаете в курсе химии 8 класса.

Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах.

Диффузия в мензурке. Медный купорос и вода.

Всем хорошо известно, что если в комнату внести какое-либо пахучее вещество, например, духи или нафталин, то запах вскоре будет чувствоваться во всей комнате. Распространение запахов происходит из-за того, что молекулы духов (или нафталина) движутся.

Возникает вопрос, почему же запах в комнате распространяется не мгновенно, а спустя некоторое время.

Дело в том, что движению молекул пахучего вещества в определенном направлении мешает движение молекул воздуха. Молекулы духов (или нафталина) на своем пути сталкиваются с молекулами газов, которые входят в состав воздуха. Они постоянно меняют направление движения и, беспорядочно перемещаясь, разлетаются по комнате.

Проделаем опыт, который можно объяснить только тем, что тела состоят из молекул, которые находятся в непрерывном движении.

Нальем в мензурку (или стакан) немного медного купороса, имеющего темно-голубой цвет. Сверху осторожно добавим чистой воды.

Диффузия. Золото и свинец.

Вначале между водой и медным купоросом будет видна резкая границ, которая через несколько дней станет не такой резкой. Граница, отделяющая одну жидкость от другой, исчезнет через 2-3 недели. В сосуде образуется однородная жидкость бледно-голубого цвета. Это значит, что жидкости перемешались.

Наблюдаемое явление объясняется тем, что молекулы воды и медного купороса, которые расположены возле границы раздела этих жидкостей, поменялись местами. Граница раздела стала расплывчатой. Молекулы медного купороса оказались в нижнем слое воды, а молекулы воды переместились в верхний слой медного купороса.

Если дать мензурке постоять 2-3 недели, то граница между ними будет еще более расплывчатой и постепенно совсем исчезнет. Вся вода окрасится в голубой цвет. Это происходит потому, что молекулы, двигаясь непрерывно и беспорядочно, распространяются по всему объему. Жидкость в сосуде становится однородной.

Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называется диффузией.

В твердых телах также происходит диффузия, но только еще медленнее.

Например, очень гладко отшлифованные пластинки свинца и золота кладут одна на другую и ставят на них некоторый груз. (Пластинку золота, как более тяжелую, располагают внизу.) При комнатной температуре (20°С) за 4-5 лет золото и свинец взаимно проникают друг в друга на расстояние около 1мм. Во всех приведенных опытах мы наблюдаем взаимное проникновение молекул веществ, т. е. диффузию.

Явление диффузии играет большую роль в природе. Так, например, благодаря диффузии поддерживается однородный состав атмосферного воздух вблизи поверхности Земли. Диффузия растворов различных солей в почве способствует нормальному питанию растений и т.д.

Взаимное притяжение и отталкивание молекул.

Если все тела состоят из мельчайших частиц (молекул или атомов), почему же твердые и жидкости не распадаются на отдельные молекулы или атомы? Что заставляет их держаться вместе, ведь молекулы разделены между собой промежутками и находятся в непрерывном беспорядочном движении?

Притяжение между молекулами.

Дело в том, что между молекулами существует взаимное притяжение. Каждая молекула притягивает к себе все соседние молекулы и сама притягивается ими.

Когда мы разрываем нить, ломаем палку или отрываем кусочек бумаги, то преодолеваем силы притяжение между молекулами.

Заметить притяжение между двумя молекулами совершенно невозможно. Когда же притягиваются многие миллионы таких частиц, взаимное притяжение становится значительным. Поэтому трудно разорвать руками веревку или стальную проволоку.

Притяжение между молекулами в разных веществах неодинаково. Этим объясняется различная прочность тел. Например, стальная проволока прочнее медной. Это значит, что частицы стали притягиваться друг к другу сильнее, чем частицы меди.

Притяжение между молекулами становится заметным только тогда, когда они находятся очень близко друг к другу. На расстоянии, превышающем размеры самих молекул, притяжение ослабевает. Две капли воды сливаются друг с другом, если они соприкасаются. Два свинцовых цилиндра сцепляются вместе, если их вплотную прижать друг к другу ровными, только что срезанными поверхностями. При этом сцепление может быть настолько прочным, что цилиндры не удается оторвать друг от друга даже при большой нагрузке.

Однако осколки стекла нельзя срастить, даже плотно прижимая их. Из-за неровностей не удается их сблизить на то расстояние, на котором частица могут притянуться друг к другу. Но если размягчить стекло путем нагрева (плавление), то различные части можно сблизить и стекло в этом случае спаивается.

Это значит, что частицы стекла оказались на таком расстоянии, когда действует притяжение между ними.

Соединение кусков металла при сварке или при спайке, а также склеивание основано на притяжении молекул друг к другу.

Следовательно, между двумя молекулами (атомами) существует взаимное притяжение, которое заметно только на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул (атомов).

Тогда попытаемся выяснить, почему между молекулами имеются промежутки. Если молекулы притягиваются друг к другу, то они должны как-то слипнуться. Этого не происходит потому, что между молекулами (атомами) в то же время существует отталкивание.

На расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул (атомов), заметнее проявляется притяжение, а при дальнейшем сближении — отталкивание.

Многие наблюдаемые явления подтверждают существование отталкивания между молекулами.

Так, например, сжатое тело распрямляется. Это происходит потому, что при сжатии молекулы оказываются на таком расстоянии друг от друга, когда начинает проявляться отталкивание.

Некоторые явление в природе можно объяснить притяжением молекул друг к другу, например смачивание твердого тела жидкостью.

Опыт. К пружине подвешиваем на нитке стеклянную пластинку так, чтобы ее нижняя поверхность была расположена горизонтально. Эту пластинку подносим к сосуду с водой так, чтобы она легла на поверхность воды. При отрывании пластинки от воды, пружинка заметно растянется. Это доказывает существование притяжения между молекулами. По растяжению пружины, можно видеть насколько оно велико. Оторвав пластинку от воды, можно увидеть, что на ней остается тонкий слой воды, т.е. пластинка смочена водой. Значит, при отрывании пластины, мы преодолеваем притяжение между молекулами воды. Разрыв произошел не там, где соприкасаются молекулы воды с частицами стекла, а там, где молекулы воды соприкасаются друг с другом.

Смачивание водой, а Смачивание водой, б Смачивание водой, в

Во многих случаях, вода может и не смачивать тела. Например, если в воду опустить кусочек воска или парафина, а затем вынуть, то они окажутся сухими. Вода не смачивает и жирные поверхности тел.

Если жидкость смачивает твердое тело, это значит, что молекулы воды притягиваются слабее, чем к молекулам тела. И наоборот, когда молекулы воды не смачивают какое-либо тело, значит что молекулы воды притягиваются сильнее друг к другу, чем к молекулам твердого тела.

В быту мы часто сталкиваемся с явлениями смачивания и не смачивания.

Так, например, благодаря явлению смачивания мы можем писать, вытирать мокрые предметы и т. д.

Три состояния вещества

Жидкость меняет форму, но сохраняет объем.

В природе вещества встречаются в трех состояниях: твердое, жидкое и газообразное. Например, вода может находиться в твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (пар) состояниях. В градуснике ртуть — это жидкость. Над поверхностью ртути находятся ее пары, а при температуре -39°С ртуть превращается в твердое тело.

В различных состояниях вещества обладают разными свойствами. Большинство окружающих нас тел состоят из твердых веществ. Это дома, машины, инструменты и др. Форму твердого тела можно изменить, но для этого необходимо приложить усилие. Например, чтобы согнуть гвоздь, нужно довольно большое усилие.

Изготовление предметов из расплавленного стекла.

Для придания твердым телам нужной формы и объема на заводах и фабриках их обрабатывают на специальных станках: токарных, строгальных, шлифовальных.

Твердое тело имеет собственную форму и объем.

В отличии от твердых тел жидкости легко меняют свою форму, но сохраняют свой объем. Они принимают форму сосуда, в котором находятся.

Например, чай, наполняющий чайник, имеет форму чайника. Налитый же в чашку он принимает форму чашки. Но, изменяя свою форму, жидкость сохраняет свой объем.

В обычных условиях только маленькие капельки жидкости имеют свою форму — форму шара. Это, например, капли дождя или капли, на которые разбивается струя жидкости.

Опыт с газом и жидкостью.

На свойстве жидкости легко изменять свою форму основано изготовление предметов из расплавленного стекла.

Жидкость легко меняет свою форму, но сохраняет объем.

Воздух, которым мы дышим, является газообразным веществом, или газом. Поскольку большинство газов бесцветны и прозрачны, мы их невидим. Обнаружить наличие воздуха можно, если в комнате будет сквозняк, а также его присутствие можно почувствовать, стоя у открытого окна движущегося поезда. Наличие воздуха в окружающем нас мире можно доказать с помощью простых опытов.

Если стакан перевернуть вверх дном и поставить его в воду, то вода не заполнит стакан, поскольку он заполнен воздухом, и для воздуха нет путей к отступлению.

Теперь опустим в воду воронку, которая соединена резиновым шлангом со стеклянной трубочкой, в свою очередь помещенной в сосуд с водой. Мы увидим, как воздух из ворони начнет выходить через эту трубочку в воду.

Газы в отличие от жидкостей легко изменяют свой объем. Когда мы сжимаем теннисный мячик, мы тем самым меняем (в данном случае — уменьшаем) объем воздуха, наполняющего мяч. Газ, помещенный в сосуд заполняет его весь целиком. Нельзя наполнить половину бутылки так, как это можно сделать жидкостью.

Газы не имеют собственной формы и постоянного объема. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют предоставленный им объем.

Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов.

Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях. Объяснить свойства веществ можно, если знать их молекулярное строение.

Так, например, вода, замерзая, становится твердым телом (лед), а при кипении обращается в газообразное состояние (пар). Это три состояния одного и того же вещества (воды), т.е. жидкое, твердое и газообразное. А если все три состояния воды — это состояния одного и того же вещества, значит, и молекулы его не отличаются друг от друга. Дело в том, что различные свойства вещества во всех состояниях определяются тем, что его молекулы расположены иначе, и двигаются по-разному.

Если газ сжимается и объем его уменьшается, следовательно, в газах расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул. Поскольку в среднем расстояния между молекулами в десятки раз больше размера молекул, то они слабо притягиваются друг к другу. Поэтому газы не имеют собственной формы и постоянного объема.

Молекулы газа, двигаясь во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу и заполняют весь сосуд.

Молекулы жидкости расположены близко друг к другу. Расстояния между каждыми двумя молекулами меньше размеров молекул, поэтому притяжение между ними становится значительным.

Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния, и жидкость в обычных условиях сохраняет свой объем.

Поскольку притяжение между молекулами жидкости не так велико, то они могут скачками менять свое положение. Жидкость не имеет свою форму, и принимает форму сосуда. Они текучи, их легко перелить из одного сосуда в другой.

Жидкость с трудом сжимается, так как при этом молекулы сближаются на расстояние, когда заметно проявляется отталкивание.

В твердых телах притяжение между молекулами (атомами) еще больше, чем у жидкостей. Поэтому в обычных условиях твердые тела сохраняют свою форму и объем.

Три состояния вещества. Твердое, жидкое и газообразное.

В твердых телах молекулы (атомы) расположены в определенном порядке. Это лед, соль, металлы и др. Такие тела называются кристаллами.

Молекулы или атомы твердых тел колеблются около определенной точки и не могут далеко переместиться от нее. Твердое тело поэтому сохраняет не только объем, но и форму.

Первая помощь при обморожениях
Действия при оказании первой медицинской помощи различаются в зависимости от степени обморожения, наличия общего охлаждения организма, возраста и сопутствующих заболеваний.
Первая помощь состоит в прекращении охлаждения, согревании конечности, восстановления кровообращения в поражённых холодом тканях и предупреждения развития инфекции. Первое, что надо сделать при признаках обморожения – доставить пострадавшего в ближайшее тёплое помещение, снять промёрзшую обувь, носки, перчатки. Одновременно с проведением мероприятий первой помощи необходимо срочно вызвать врача , скорую помощь для оказания врачебной помощи.
При обморожении I степени охлаждённые участки следует согреть до покраснения тёплыми руками, лёгким массажем, растираниями шерстяной тканью, дыханием, а затем наложить ватно-марлевую повязку.
При обморожении II-IV степени быстрое согревание, массаж или растирание делать не следует . Наложите на поражённую поверхность теплоизолирующую повязку (слой марли, толстый слой ваты, вновь слой марли, а сверху клеёнку или прорезиненную ткань). Поражённые конечности фиксируют с помощью подручных средств (дощечка, кусок фанеры, плотный картон), накладывая и прибинтовывая их поверх повязки. В качестве теплоизолирующего материала можно использовать ватники, фуфайки, шерстяную ткань и пр.
Пострадавшим дают горячее питьё, горячую пищу, небольшое количество алкоголя, по таблетке аспирина, анальгина, по 2 таблетки «Но-шпа» и папаверина.
Не рекомендуется растирать больных снегом, так как кровеносные сосуды кистей и стоп очень хрупки и поэтому возможно их повреждение, а возникающие микроссадины на коже способствуют внесению инфекции. Нельзя использовать быстрое отогревание обмороженных конечностей у костра, бесконтрольно применять грелки и тому подобные источники тепла, поскольку это ухудшает течение обморожения. Неприемлемый и неэффективный вариант первой помощи – втирание масел, жира, растирание спиртом тканей при глубоком обморожении.
При общем охлаждении лёгкой степени достаточно эффективным методом является согревание пострадавшего в тёплой ванне при начальной температуре воды 24oС, которую повышают до нормальной температуры тела.
При средней и тяжёлой степени общего охлаждения с нарушением дыхания и кровообращения пострадавшего необходимо как можно скорее доставить в больницу.
«Железное» обморожение
В практике встречаются и холодовые травмы, возникающие при соприкосновении теплой кожи с холодным металлическим предметом. Стоит любопытному малышу схватиться голой рукой за какую-нибудь железку или, того хуже, лизнуть ее языком, как он намертво к ней прилипнет. Освободиться от оков можно, только отодрав их вместе с кожей. Картина прямо-таки душераздирающая: ребенок визжит от боли, а его окровавленные руки или рот приводят родителей в шок.
К счастью, «железная» рана редко бывает глубокой, но все равно ее надо срочно продезинфицировать. Сначала промойте ее теплой водой, а затем перекисью водорода. Выделяющиеся пузырьки кислорода удалят попавшую внутрь грязь. После этого попытайтесь остановить кровотечение. Хорошо помогает приложенная к ране гемостатическая губка, но можно обойтись и сложенным в несколько раз стерильным бинтом, который нужно как следует прижать и держать до полной остановки кровотечения. Но если рана очень большая, надо срочно обращаться к врачу.
Бывает, что прилипший ребенок не рискует сам оторваться от коварной железки, а громко зовет на помощь. Ваши правильные действия помогут избежать глубоких ран. Вместо того, чтобы отрывать кожу «с мясом», просто полейте прилипшее место теплой водой (но не слишком горячей!). Согревшись, металл обязательно отпустит своего незадачливого пленника.
Раз уж разговор зашел о металлических предметах, напомним, что на морозе они забирают у ребенка тепло. Поэтому зимой нельзя давать детям лопатки с металлическими ручками. А металлические части санок обязательно обмотайте материей или закройте старым одеялом. Не разрешайте детям долго кататься на каруселях и качелях, лазить по металлическим снарядам, которые установлены в каждом дворе. И обязательно защищайте их руки варежками.
Профилактика переохлаждения и обморожений
Есть несколько простых правил, которые позволят вам избежать переохлаждения и обморожений на сильном морозе:
Не пейте спиртного – алкогольное опьянение (впрочем, как и любое другое) на самом деле вызывает большую потерю тепла, в то же время вызывая иллюзию тепла. Дополнительным фактором является невозможность сконцентрировать внимание на признаках обморожения.
Не курите на морозе – курение уменьшает периферийную циркуляцию крови, и таким образом делает конечности более уязвимыми.
Носите свободную одежду – это способствует нормальной циркуляции крови. Одевайтесь как «капуста» – при этом между слоями одежды всегда есть прослойки воздуха, отлично удерживающие тепло. Верхняя одежда обязательно должна быть непромокаемой.
Тесная обувь, отсутствие стельки, сырые грязные носки часто служат основной предпосылкой для появления потертостей и обморожения. Особое внимание уделять обуви необходимо тем, у кого часто потеют ноги. В сапоги нужно положить теплые стельки, а вместо хлопчатобумажных носков надеть шерстяные – они впитывают влагу, оставляя ноги сухими.
Не выходите на мороз без варежек, шапки и шарфа. Лучший вариант – варежки из влагоотталкивающей и непродуваемой ткани с мехом внутри. Перчатки же из натуральных материалов хоть и удобны, но от мороза не спасают. Щеки и подбородок можно защитить шарфом. В ветреную холодную погоду перед выходом на улицу открытые участки тела смажьте специальным кремом.
Не носите на морозе металлических (в том числе золотых, серебряных) украшений – колец, серёжек и т.д. Во-первых, металл остывает гораздо быстрее тела до низких температур, вследствие чего возможно «прилипание» к коже с болевыми ощущениями и холодовыми травмами. Во-вторых, кольца на пальцах затрудняют нормальную циркуляцию крови. Вообще на морозе старайтесь избегать контакта голой кожи с металлом.
Пользуйтесь помощью друга – следите за лицом друга, особенно за ушами, носом и щеками, за любыми заметными изменениями в цвете, а он или она будут следить за вашими.
Не позволяйте обмороженному месту снова замерзнуть – это вызовет куда более значительные повреждения кожи.
Не снимайте на морозе обувь с обмороженных конечностей – они распухнут и вы не сможете снова одеть обувь. Необходимо как можно скорее дойти до теплого помещения. Если замерзли руки – попробуйте отогреть их под мышками.
Вернувшись домой после длительной прогулки по морозу, обязательно убедитесь в отсутствии обморожений конечностей, спины, ушей, носа и т.д. Пущенное на самотек обморожение может привести к гангрене и последующей потере конечности.
Как только на прогулке вы почувствовали переохлаждение или замерзание конечностей, необходимо как можно скорее зайти в любое теплое место — магазин, кафе, подъезд – для согревания и осмотра потенциально уязвимых для обморожения мест.
Если у вас заглохла машина вдали от населенного пункта или в незнакомой для вас местности, лучше оставаться в машине, вызвать помощь по телефону или ждать, пока по дороге пройдет другой автомобиль.
Прячьтесь от ветра – вероятность обморожения на ветру значительно выше.
Не мочите кожу – вода проводит тепло значительно лучше воздуха. Не выходите на мороз с влажными волосами после душа. Мокрую одежду и обувь (например, человек упал в воду) необходимо снять, вытереть воду, при возможности одеть в сухую и как можно быстрее доставить человека в тепло. В лесу необходимо разжечь костер, раздеться и высушить одежду, в течение этого времени энергично делая физические упражнения и греясь у огня.
Бывает полезно на длительную прогулку на морозе захватить с собой пару сменных носков, варежек и термос с горячим чаем. Перед выходом на мороз надо поесть – вам может понадобиться энергия.
Следует учитывать, что у детей теплорегуляция организма еще не полностью настроена, а у пожилых людей и при некоторых болезнях эта функция бывает нарушена. Эти категории более подвержены переохлаждению и обморожениям, и это следует учитывать при планировании прогулки. Отпуская ребенка гулять в мороз на улице, помните, что ему желательно каждые 15-20 минут возвращаться в тепло и согреваться.
Наконец, помните, что лучший способ выйти из неприятного положения – это в него не попадать. Если вы не любите экстремальные ощущения, в сильный мороз старайтесь не выходить из дому без особой на то необходимости.

Параметры микроклимата

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным взаимодействием его со средой обитания. Одним из основных моментов механизма взаимодействия человека со средой обита­ния является теплообмен. Условием нормальной жизнедеятель­ности человека служит соблюдение теплового баланса взаимо­действия «человек-среда обитания». Тепловыделение организма человека осуществляется за счет физического процесса радиации, конвекции, потоотделения, выдыхания теплового воздуха и теп­лопроводности, т.е. субъективных факторов (физической нагрузки, индивидуальных особенностей человека). Нарушение теплового баланса приводит к росту температуры тела человека или его охлаждению, что мо­жет привести к его гибели. Известно, что увеличение температу­ры внутренних органов человека до 43°С или охлаждение их до +25°С приводит к летальному исходу.

Основными факторами среды обитания, влияющими на теплоотвод от организма человека, являются температура воздуха, его относительная влажность, скорость движения и темпера­тура окружающих предметов, определяющая внешний тепловой поток, падающий на человека. Указанные характеристики среды обитания принято называть параметрами микроклимата.

Несмотря на изменения параметров микроклимата, темпера­тура тела человека сохраняется постоянной: 36,5-37°С. Постоян­ство температуры тела обеспечивается механизмом терморегуля­ции, включающим процесс теплообразования и процесс тепловы­деления, которые регулируются нервно-эндокринным путем. Те­плообразование осуществляется в организме в ходе окислительного процесса аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Интен­сивность этого процесса определяется мышечной активностью: в состоянии покоя 111/125 Вт, а при мышечной работе 313/418 Вт.

При рассмотрении работы механизма терморегуляции орга­низм человека делится на «ядро» и «оболочку». Температура «яд­ра» — это температура внутренних органов 37+0,5°С, она относи­тельна постоянна. «Оболочку» составляют ткани поверхностного слоя тела толщиной в 2,5 см. Изменения теплопроводности «обо­лочки» определяют постоянство температуры «ядра». Теплопро­водность изменяется за счет изменения кровоснабжения и крове­наполнения тканей «оболочки». Механизмы терморегуляции очень сложны и представляют собой рефлекторные реакции, воз­никающие в ответ на температурное раздражение рецепторов кожи, кожных и подкожных сосудов. При обосновании оптимального и допустимого теплового состояния организма человека в качестве показателей состояния принимаются температура тела и кожи, теп­лосодержание, влагопотери, плотность теплового потока поверхно­сти тела, частота сердечных сокращений и др.

На механизм терморегуляции оказывают воздействие много­численные факторы. Так, в производственных условиях, когда температура воздуха и окружающих поверхностей ниже темпера­туры поверхности кожи, теплоотдача идет главным образом за счет излучения и конвекции. При температуре воздуха и окру­жающих поверхностей такой же, как температура кожи, или вы­ше ее теплоотдача возможна только испарением влаги с поверх­ности тела и с верхних дыхательных путей при условии малого насыщения воздуха водяными парами. Уровень потоотделения повышается пропорционально тяжести выполняемой работы и при тяжелой мышечной работе в горячем цехе может достигать 12 л за смену.

Отклонение параметров микроклимата от нормальных значе­ний существенно влияет на здоровье и производительность труда.

Высокая температура вызывает интенсивное потоотделение, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов. Следствием этих процессов является сгущение крови, нарушение солевого обмена, желудоч­ной секреции, развитие витаминного дефицита. Допустимое сни­жение веса при испарении 2-3%, при потере веса от испарения в 6% нарушается умственная деятельность, а при 15-20% потери веса.

Температуры вызывает изменения в сердечно-сосудистой системе: учащение пульса, изменение артериального давления, ослабление функциональной способности сердца.

Высокая температура вызывает учащение дыхания (до 50%), ослабление внимания, ухудшение координации движения, замед­ление реакции. Длительное воздействие высокой температуры приводит к накоплению тепла в организме, при этом температура тела может повышаться до 38-41°С и может возникнуть тепловой удар с потерей сознания. Способствующими условиями являют­ся: тяжелая физическая работа, высокая температура, наличие инфракрасного излучения, высокой влажности и т.п.

Низкие температуры могут быть причинами охлаждения и переохлаждения организма. При охлаждении в организме рефлекторно уменьшается теплоотдача и усиливается теплопродук­ция. Уменьшение теплоотдачи происходит за счет спазма (суже­ния) сосудов, увеличения термического сопротивления тканей организма. Длительное воздействие низкой температуры приво­дит к стойкому сосудистому спазму, нарушению питания тканей. Рост теплопродукции при охлаждении достигается усилием окислительных обменных процессов в организме (понижение температуры тела на 1°С сопровождается приростом обменных процессов на 10%).

Воздействие низких температур сопровождается увеличени­ем артериального давления, объемом вдоха и уменьшением час­тоты дыхания. Охлаждение организма изменяет углеводный об­мен. Большое охлаждение сопровождается снижением темпера­туры тела, угнетением функций органов и систем организма.

Последствием действия низких температур, особенно при высокой влажности и ветре, являются холодовые травмы; систе­матическое местное и общее охлаждение вызывает развитие нервно-сосудистых расстройств.

Точный и своевременный контроль влажности — это основа многих производственных процессов. Термогигрометры используются дома и в офисах, а так же могут применяться в небольших помещениях, где требуется постоянный контроль влажности — в цветочных салонах, музейных хранилищах, лабораториях.

Измеритель влажности воздуха позволяет осуществлять непрерывный контроль за показателями, отображая данные на цифровом дисплее. Современный цифровой термогигрометр — это портативный прибор, совмещающий функции гигрометра, термометра, имеющий встроенные часы и пр. Он удобен в использовании, компактен и имеет приятный дизайн.

Использование термогигрометров поможет вам наладить производственные процессы, обеспечить сохранность продукции и создать благоприятные условия для работы персонала.

Барометрическое давление существенно влияет на процесс дыхания. При дыхании происходит диффузия кислорода в кровь. Оптимальным для дыхания является давление 95-120 мм рт.ст. При уменьшении давления снижается насыщение крови кислоро­дом, наступает кислородное голодание.

При воздействии факторов среды на человека сигналы от ре­цепторов идут в функциональные системы для восприятия небла­гоприятных изменений в среде и компенсации этих изменений за счет компенсаторных реакций организма (холода, нагрузки, дав­ления и т.п.).

Благодаря способности к адаптации организм находится в динамическом равновесии с внешней средой при изменениях температур. Основу адаптации организма к изменению темпера­туры составляют процессы, обеспечивающие поддержание взаи­модействия физиологических систем и органов (компенсаторные механизмы).

Охлаждение организма

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *