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三、散热( heat loss or thermolysis) 动物体在生命活动过程中所产生的热量只有以相应的速度向外散失,才能维持体温恒定。动物散热 的主要部位是皮肤和呼吸道,其次是胃肠道 (一)动物散热的方式 j物散热的方式有四种,即辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热。 1.辐射散热 辐射( radiation)是指物体表面以电磁波形式连续释放能量的过程,这种能量可以不通过中间介质而 传递。温度大于绝对零度的(0K或-273℃)任何物体都能放出辐射能,其辐射波长随辐射体温度升 髙而逐渐变短。辐射散热是指动物与周围环境可度量距离内物体之间以电磁波形式进行的热交换。动物 皮肤的辐射波长在5000-20000m之间,大部分为9000m。据维恩位移定律( Wiens Displacement Law), 某一物体表面的最强辐射波长λ为: λ=2897/(T+273)(um)(式46) 式中,T为绝对温度。 例如,当皮肤平均温度为30℃时,其最强辐射波长为2897/30+273=9.6μm,即9600nm,与黑体 的最强辐射波长9660nm相类似。黑体辐射的总能量比例于绝对温度的4次方(史蒂芬一玻尔兹曼定律, Stefan-Boltzmann Law ) E Q=0T(式47) 式中Q:辐射散热量(W) σ:史蒂芬一玻尔兹曼常数,等于567×10w/m2·K4; T:绝对温度。 动物一方面通过长波辐射散热,另一方面又从环境辐射得热,动物的辐射散热减去环境辐射得热 才是净辐射散热,净辐射散热量主要取决于动物体表辐射面的面积和辐射面温度与环境温度的差。因此 动物的净辐射散热量可以下式表示之: Q=Aro(E ITbs-E 2Ta)(r 4-8) 式中A-:动物可发生辐射热交换的体表面积(m2) σ:斯蒂芬-波尔兹曼常数(5.67×10°W/m.K) en:动物体表的发射率( emIssivity) E2:环境的发射率 Tbs:动物体表面温度(K); 仁:环境的平均辐射温度(K)。9 三、散热(heat loss or thermolysis) 动物体在生命活动过程中所产生的热量只有以相应的速度向外散失,才能维持体温恒定。动物散热 的主要部位是皮肤和呼吸道,其次是胃肠道。 (一) 动物散热的方式 动物散热的方式有四种,即辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热。 1.辐射散热 辐射(radiation)是指物体表面以电磁波形式连续释放能量的过程,这种能量可以不通过中间介质而 传递。温度大于绝对零度的(0 K 或-273℃)任何物体都能放出辐射能,其辐射波长随辐射体温度升 高而逐渐变短。辐射散热是指动物与周围环境可度量距离内物体之间以电磁波形式进行的热交换。动物 皮肤的辐射波长在5000-20000nm之间,大部分为9000nm。据维恩位移定律(Wien's Displacement Law), 某一物体表面的最强辐射波长λ为: λ=2897/(T+273)(μm)(式 4-6) 式中,T 为绝对温度。 例如,当皮肤平均温度为 30℃时,其最强辐射波长为 2897/30+273=9.6μm,即 9600 nm,与黑体 的最强辐射波长 9660nm 相类似。黑体辐射的总能量比例于绝对温度的 4 次方(史蒂芬-玻尔兹曼定律, Stefan-Boltzmann Law),即: Qr=σT 4 (式 4-7) 式中 Qr:辐射散热量(W); σ:史蒂芬-玻尔兹曼常数,等于 5.67×10-8W/m2·K4 ; T:绝对温度。 动物一方面通过长波辐射散热,另一方面又从环境辐射得热,动物的辐射散热减去环境辐射得热, 才是净辐射散热,净辐射散热量主要取决于动物体表辐射面的面积和辐射面温度与环境温度的差。因此 动物的净辐射散热量可以下式表示之: Qr=Arσ(ε1T 4 bs-ε2T 4 a)(式 4-8) 式中 Ar:动物可发生辐射热交换的体表面积(m2); σ:斯蒂芬-波尔兹曼常数(5.67×10-8 W/m2 .K4) ε1:动物体表的发射率(emissivity); ε2:环境的发射率; Tbs:动物体表面温度(K); Ta:环境的平均辐射温度(K)
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