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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。

潜水装具的诞生 港水装具，是潜水员潜水时为适应水下环境佩戴的全部器材之统称，通常包括水下呼吸器、港水服和 潜水附属器材。1837 年，英四人賽布首次试制成功具有现代通风式特征的港水装具，开创了采用装具潜水 技术的新纪元（）。该装具因重量钱大，故又称为重潜水装具，简称重 装。它的金属头盔与潜水服连为一体，新鲜的压缩空气从水面通过供气软管 进入头盔，头盔上的排气阀把混有呼出气的多余气体排入水中。 这种装具的 特点是呼吸省力、保暖性好水下抗流能力强，潜水员在水下可完成许多难度 较大的作业。所以，通风式重装的诞生，为产业潜水的发展创造了条件。 一个多世纪以来，各国对重装作了不少改进，其中主要是两点：一是头 盔上的自动排气阀取代了人工操作的排气阀：二是增加了一套应急供气装置。 国内的 TF88 型重装与仍在使用的 TF12、TF3 型两种重装相比，就多了这两个 功能。这些功能对于防止潜水员“放漂” 和室息事故的发生都具有重要的意 义。 目前，在潜水技术较发达的 ，传统的通风式重装己逐步被轻潜水装 具（简称轻装）所取代。轻装与重装不同，它的水下呼吸器与潜水服在结构 上是分开的。轻装的潜水服内没有气垫（如湿式潜水服），或者气垫容量很小 ＜如干式潜水服），在水下接近零浮力，所以，潜水员在水下机动性较好。 通风式落水裝具 外，轻装的供气方式也与重装不同，它以按需供气为主，即吸气时供气，呼 气时停止供气。所以，可节省约50%的气体消耗。 轻装按呼吸气源不同，可分为自携式和水面供气式（也称管供式）两种。自携式潜水装具诞生于 20 世纪初期，它的气源由潜水员自身携带，其优点是使潜水员摆脱了脐带的牵制，在水下获得了更大的自由 （图1-5）。这种装具从20 世纪 40年代以来，在娱乐潜水和科教潜水中得到了广泛的应用，并且随着装具 的改进和潜水知识的普及，参加潜水的人数愈来愈多。 如今，人们习惯上把使用这种装具的潜水，按装具 英文名称缩写的音译，直称其为 “斯库巴”潜水。这种装具的不足是水面监护比较困难。近年来推出的无 绳水下通话器，较好地解决了自携式潜水员的通话联系问题。国外，自携式 潜水装具的品种很多，国内主要有 69-11（量）和 69-4（咬嘴）等型号 在产业潜水中用得较多的轻装是水面供气需供式潜水装具（图 1-6）。 这类装具与自携式装具相比，主要特点是供气充足，通话联络方便。潜水员 所需的呼吸气体除了可直接从水面供给之外，还可从水面通过潜水钟脐带、 潜水钟配气盘和潜水员脐带供给。后者更为，但主要用于大深度潜水的 场合。国内的 M2-300（面畢）型和 1z-300（头盔）型装具均属水面供气需 供式潜水装具。 随着产业潜水的迅速发展，症状为关节 疼痛、呼吸困难、头晕、瘫痪，甚至死亡的 潜水减压病相继出现。直到 1890年，加压 舱技术的应用，才使许多病例得到了医治。 20 世纪初，何尔登等人提出了科学的潜水滅 压理论。它对减压病的发生，保证潜水 员的起了重大的作用，并为承压潜水技 术的进一步发展奠定了基础。 图1-5 自灣式潜式装具 使用压缩空气作为呼吸介质，其深 度英国规定为 50m 以浅，我国、美国和前苏联则均规定为 60m 以浅。如果 采用直接从水面供气，由于水中波浪和海流的影响，潜水员上升减压过程 中难以控制其深度，所以为了提高性，采用轻潜水装具，潜水深度超 过40m，有的 规定应与开式潜水钟《简称开式钟）配合使用。开式钟 既可在水中舒适地上下运送潜水 员，又可作一个带有呼吸气体的水下 图1-6 水面供气式潜水装具 庇护所。开式钟的 作业深度 100 m 左右，所以，不仅空气潜水可 用，混合气潜水也可配套使用。