Калории на единицу поверхности за единицу времени

Количество калорий, которое сжигается при различных видах нагрузок

Для сохранения жизни организму требуется энергия. Она необходима для поддержания функциональной активности всех систем в покое и при различных видах деятельности.

Величина энерготрат зависит от множества факторов: индивидуальных характеристик человека и того занятия, которое он осуществляет в конкретный момент. Она рассчитывается в калориях на килограмм массы тела за единицу времени. Больше всего энергии сжигается при активных тренировках, спортивных соревнованиях.

Основной обмен

В организме существует базовый уровень энергообмена. Благодаря ему поддерживается минимальная активность органов и систем: обеспечивается сердечная деятельность, дыхание, теплообразование, работа эндокринных желез, передача импульсов по нервным волокнам. Даже если человек ничего не делает, в его клетках происходят непрерывные процессы образования и аккумуляции энергии, обновления биоструктур, синтез различных молекул.

Показатели основного метаболизма определяются в стандартных условиях:

• в состоянии полного физического и эмоционального покоя;
• на голодный желудок;
• в положении лежа;
• при температуре воздуха в диапазоне 20-22 градуса по Цельсию.

Величина базового обмена зависит от индивидуальных характеристик человека:

• пола;
• возраста;
• роста;
• веса;
• площади поверхности тела.

В среднем мужчины весом 70 кг в стандартных условиях расходуют около 1800 ккал в сутки, а женщины сжигают 1700 ккал. Чем выше масса тела, тем больше тратит организм для поддержания процессов жизнедеятельности. С возрастом данные показатели постепенно снижаются, что связано с замедлением биохимических реакций в организме.

Энергетическое равновесие

Для поддержания здоровья и высокого уровня жизни необходим баланс — количество поступившей энергии должно соответствовать количеству потраченной.

При попадании еды в желудочно-кишечный тракт происходит ее расщепление на простые элементы — белки, жиры и углеводы. Сжигание каждого из них сопровождается выходом энергии. Окисление белков и углеводов дает человеку 4,1 ккал, а жиров — 9,3 ккал. Зная калорийность пищи, можно рассчитать величину энергопотребления за день.

Любые виды деятельности — процесс пищеварения, умственная работа, физическая активность, сон — являются энергозатратными. Количество потерянных калорий зависит от уровня основного обмена, интенсивности и продолжительности выполняемых занятий. Существуют специальные таблицы, в которых отражены энергетические траты человека в различных условиях. Обычно их рассчитывают на килограмм веса в час или минуту. Есть также примерные данные для людей с условной массой в 60 или 70 кг.

Средний расход энергии при различных видах повседневной деятельности из расчета на 1 кг в час:

Средние значения энергетических потерь человека при различных физических нагрузках:

Если в организм поступает больше питательных веществ, чем необходимо, говорят о положительном энергобалансе. Излишки калорий откладываются в виде жира и способствуют набору веса. Добиться равновесия в данном случае можно с помощью увеличения расхода энергии или уменьшения ее потребления.

Создание отрицательного баланса широко используется при похудении. При ограничении калорийности питания и усилении физической деятельности начинают сгорать запасы энергии, а масса тела снижается. Добиться этого можно простыми способами — подобрать правильное меню и повысить повседневную активность, например, начать больше ходить. В спортивной среде с этой целью часто применяют сжигатели жира, но пользоваться ими следует с осторожностью.

Расчет энергозатрат

Для того чтобы определить количество калорий, которое сжигается человеком за единицу времени, необходимо знать уровень его базового метаболизма и род деятельности.

Выяснить примерный показатель основного обмена можно, зная вес человека, пол и возраст. Уравнения для его расчета представлены в таблице:

Следующим этапом будет измерение калорий, которые теряются в течение дня в процессе повседневной деятельности, переваривании пищи и физических упражнений. При этом учитываются все действия, которые были совершены человеком за это время. Энерготраты суммируются и добавляются к величине базового метаболизма.

Большинство тренажеров оснащено бортовым компьютером, позволяющим определить количество потраченной энергии. Аналогичные счетчики встроены в фитнес-браслеты и приборы, регистрирующие число пройденных шагов. Это существенно облегчает подсчет энергозатрат в процессе занятий спортом.

Пример определения расхода энергии для женщины 40 лет с массой тела 85 кг

Сначала оцениваем базальный уровень метаболизма. Для человека с вышеперечисленными характеристиками он составит: 10,7 * 85 (кг) + 829 = 1738,5 ккал/сутки. На переработку еды организм затрачивает примерно 10% от величины основного обмена. В данном случае — 173,9 ккал.

Предположим, что в течение дня женщина совершала следующие действия:

• утренняя зарядка — 15 минут, 85 ккал;
• умывание, одевание — 45 минут, 255 ккал;
• приготовление пищи — 30 минут, 102 ккал;
• пешая прогулка — 2 часа, 459 ккал;
• просмотр телевизора — 45 минут, 82,9 ккал;
• езда на автомобиле — 1 час, 204 ккал;
• кардиотренировка на беговой дорожке — 45 минут, 286,9 ккал;
• работа в офисе — 6 часов, 1224 ккал;
• уборка по дому — 45 минут, 216,8 ккал.

Используя специальные таблицы, подсчитываем расход энергии за прошедшие 12 часов. Он равен 2915,6 ккал. Суммируем с показателем основного обмена, затрат на переваривание еды и получаем общее количество сожженных за это время калорий: 2915,6+1738,5+173,9=4828 ккал. Эта женщина, скорее всего, страдает избыточной массой тела. Если она с пищей потребляет меньше энергии, чем теряет, то лишние килограммы будут постепенно уходить.

Источник

Солнечная радиация

Схема распространения солнечной радиации в атмосфере Земли.

Со́лнечная радиа́ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Следует отметить, что данный термин является калькой с англ. Solar radiation («Солнечное излучение»), и в данном случае не означает радиацию в «бытовом» смысле этого слова (ионизирующее излучение).

Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10−9 от его излучения.

Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямых и рассеянных лучей. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн (Солнечные радио всплески)[1] до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.

Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300-1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.

Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть.

Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере (см. Инсоляция). Количество солнечной радиации зависит от высоты солнца, времени года, прозрачности атмосферы. Для измерения солнечной радиации служат пиранометры и пиргелиометры. Интенсивность солнечной радиации обычно измеряется по её тепловому действию и выражается в ваттах на единицу поверхности (см. Солнечная постоянная).

Энциклопедичный YouTube

• 1/5

  Просмотров:

  21 279

  10 342

  4 279

  985

  110 257

• Космическая радиация [Отличие от земной]

• Как действует радиация. Солнце — космический Чернобыль

• Как защитить себя от солнечной радиации

• Американцы на Луне / РАДИАЦИЯ и Пояса Ван Аллена. (Выпуск 43)

Содержание

• 1 Влияние солнечной радиации на климат
  • 1.1 Таблицы
• 2 Ссылки
• 3 Примечания

Влияние солнечной радиации на климат

Спектр излучения Солнца, наблюдаемый выше атмосферы Земли и на уровне моря

Солнечная радиация сильно влияет на Землю только в дневное время, безусловно — когда Солнце находится над горизонтом. Также солнечная радиация очень сильна вблизи полюсов, в период полярных дней, когда Солнце даже в полночь находится над горизонтом. Однако зимой в тех же местах Солнце вообще не поднимается над горизонтом, и поэтому не влияет на регион. Солнечная радиация не блокируется облаками, и поэтому всё равно поступает на Землю (при непосредственном нахождении Солнца над горизонтом). Солнечная радиация — это сочетание ярко-жёлтого цвета Солнца и тепла, тепло проходит и сквозь облака. Солнечная радиация передаётся на Землю посредством излучения, а не методом теплопроводности.

Сумма радиации, полученной небесным телом, зависит от расстояния между планетой и звездой — при увеличении расстояния вдвое количество радиации, поступающее от звезды на планету уменьшается вчетверо (пропорционально квадрату расстояния между планетой и звездой). Таким образом, даже небольшие изменения расстояния между планетой и звездой (зависит от эксцентриситета орбиты) приводят к значительному изменению количества поступающей на планету радиации. Эксцентриситет земной орбиты тоже не является постоянным — с течением тысячелетий он меняется, периодически образуя практически идеальный круг, иногда же эксцентриситет достигает 5 % (в настоящее время он равен 1,67 %), то есть в перигелии Земля получает в настоящее время в 1,033 больше солнечной радиации, чем в афелии, а при наибольшем эксцентриситете — более чем в 1,1 раза. Однако гораздо более сильно количество поступающей солнечной радиации зависит от смен времён года — в настоящее время общее количество солнечной радиации, поступающее на Землю, остаётся практически неизменным, но на широтах 65 С. Ш. (широта северных городов России, Канады) летом количество поступающей солнечной радиации более чем на 25 % больше, чем зимой. Это происходит из-за того, что Земля по отношению к Солнцу наклонена под углом 23,3 градуса. Зимние и летние изменения взаимно компенсируются, но тем не менее по росту широты места наблюдения всё больше становится разрыв между зимой и летом, так, на экваторе разницы между зимой и летом нет. За Полярным кругом же летом поступление солнечной радиации очень высоко, а зимой очень мало. Это формирует климат на Земле. Кроме того, периодические изменения эксцентриситета орбиты Земли могут приводить к возникновению различных геологических эпох: к примеру, ледникового периода.

Таблицы

Ссылки

Солнечная радиация. Географический словарь. Экологический центр «Экосистема». Проверено 22 мая 2011. Архивировано 14 февраля 2012 года.

Пособие »Измерение солнечного излучения в солнечной энергетике». Архивировано 5 июля 2013 года.

Примечания

Источник