Как найти фактор активности

Эта статья поможет рассчитать личный коэффициент физической активности.

Содержание

КФА — коэффициент физической активности человека: что это такое и зачем нужно знать формулу?
Какие существуют уровни, коэффициенты физической активности человека: объяснение
С чего начать: как рассчитать коэффициент физической активности?
Основной метаболизм (PPM): показатель для формулы для расчета коэффициента физической активности
Общая скорость метаболизма (CPM): показатель для формулы для расчета коэффициента физической активности
Коэффициент физической активности (PAL): шаблон, подсказки в таблице
Почему необходимо знать свой КФА — коэффициент физической активности?
Что следует запомнить: средний коэффициент физической активности — это соотношение затрат энергии к затратам организма в состоянии покоя
Видео: Формулы расчета основного обмена и суточного калоража. Простая альтернатива сложным расчетам

Коэффициент физической активности (PAL или КФА) определяет уровень активности человека. Чтобы похудеть, необходимо оценить нашу потребность в энергии и, таким образом, сформировать правильный план питания и тренировок. Читайте в другой статье на нашем сайте, как при помощи питания можно сформировать спортивную фигуру. Как рассчитать коэффициент PAL? Какова взаимосвязь между общей и основной скоростью метаболизма и скоростью физической активности? Ответы на эти вопросы ищите ниже.

КФА — коэффициент физической активности человека: что это такое и зачем нужно знать формулу?

КФА — коэффициент физической активности человека

Как говорилось выше, коэффициент физической активности человека — это уровень затрат энергии. Сознательная потеря веса и коррекция фигуры всегда приносят лучшие результаты. Вот почему стоит изучить некоторые базовые понятия в области диетологии. На первый взгляд они могут показаться сложными, но освоение новой информации всегда интересное, и когда вы начнете вникать в расчеты, то все будет намного проще. В этой статье будет использоваться как русская, так и английская аббревиатура слов, так как многие люди используют для получения знаний и иностранную литературу. Итак, КФА или PAL — коэффициент физической активности человека: зачем нужно знать формулу?

Во-первых, нужно понимать, что у всех разные потребности в энергии. Это зависит от многих факторов.
Таким образом, невозможно четко сказать, сколько мы должны есть, какие пропорции выдерживать или как долго заниматься физическими упражнениями. Такое отношение совершенно бессмысленно.
Человек, ведущий сидячий образ жизни, имеет совершенно другие потребности, чем спортсмен.

Также стоит выяснить, из чего состоит расход энергии. Это прежде всего влияние пищи и физической активности, а также обмена веществ. Обычно определение потребности в энергии начинается с определения PPM или Basic Metabolic (основного метаболизма). Это самый низкий уровень, напрямую связанный с энергией. Читайте далее.

Какие существуют уровни, коэффициенты физической активности человека: объяснение

Уровни, коэффициенты физической активности человека

Коэффициент PAL или КФА позволяет определять уровень физической активности конкретного человека. Это необходимо для расчета подробных затрат энергии. Чем точнее мы определим значение описанного фактора, тем более надежным будет результат CPM (Total Metabolic) или общего метаболизма. Это позволит определить, сколько калорий в день мы должны потреблять и сжигать. Вот объяснение, какие существуют уровни, коэффициенты физической активности человека:

Коэффициент активности учитывает разные образы жизни.
Один человек не может сочетать характеристики физически работающего человека, футболиста тренирующегося три раза в неделю или человека, занимающегося боевыми искусствами каждый день.
В каждом случае коэффициент PAL будет разным.
Конечно, физически неактивные люди, ведущие сидячий образ жизни, также могут рассчитать коэффициент активности.

Следует помнить: Каждый день фактор физической активности может иметь различное значение. Это потому, что мы делаем разные работы каждый день. Следовательно, нельзя сказать, что ежедневные затраты энергии всегда одинаковы.

Вот почему многие люди рассчитывают среднее значение за всю неделю. Это оптимальное решение.

С чего начать: как рассчитать коэффициент физической активности?

Коэффициент физической активности

Мы не будем рассчитывать потребность в энергии без ключевых параметров — это будет неправильно. Начните с расчета PPM (основной уровень метаболизма), CPM (общий уровень метаболизма) и PAL (уровень физической активности).

Существуют различные варианты расчета. Но следует помнить, что некоторые из них в основном предназначены для опытных диетологов, которые имеют специальные знания. Если мы сами делаем расчет, тогда следует использовать более простые формулы.

Стоит отметить: Если вы будете знать соотношения своего коэффициента физической активности, то такой показатель поможет гораздо более эффективно подобрать правильную диету или спортивное питание.

Это особенно важно не только для спортсменов, которые хотят улучшить свои спортивные результаты, но и для тех, кто худеет и имеет избыточный вес. Подробнее читайте далее.

Основной метаболизм (PPM): показатель для формулы для расчета коэффициента физической активности

Коэффициент физической активности у спортсмена

Основной метаболизм (PPM) — самый низкий уровень энергетического обмена. Этот фактор определяет, сколько энергии организм использует при выполнении основных физиологических действий: сердцебиение, дыхание, пищеварение, регенерация тканей и т.д.

PPM позволяет определить, какое количество калорий является оптимальным для выживания в сбалансированной жизненной среде.
Стоит отметить, что этот фактор не включает никакой активности.
Поэтому он рассчитывается в случае пассивного отдыха в положении лежа и без психического стресса.

При расчете PPM обычно используется формула Харриса-Бенедикта. Плюсом является то, что этот показатель можно рассчитать при помощи готового калькулятора, который значительно ускоряет и облегчает оформление счетов. Однако хорошо уметь рассчитывать этот параметр самостоятельно, чтобы вы могли понять, из чего он состоит.

Формула для PPM для женщин:

PPM [ккал] = 665,09 + (9,56 * вес в кг) + (1,85 * рост в см) — (4,67 * возраст)

Формула для PPM для мужчин:

PPM [ккал] = 66,47 + (13,75 * вес в кг) + (5 * рост в см) — (6,75 * возраст)

Используя приведенные выше формулы, можно рассчитать среднее значение основного обмена. Конечно, профессионалы индивидуализируют формулу так, чтобы риск нарушений был на самом низком уровне.

Общая скорость метаболизма (CPM): показатель для формулы для расчета коэффициента физической активности

Коэффициент физической активности у спортсмена

Общая скорость метаболизма (СРМ) — это общая потребность организма в энергии. Это означает, что этот фактор определяет количество энергии, необходимое, когда тело остается в пассивном состоянии. Этот показатель также необходим для формулы для расчета коэффициента физической активности.

СРМ состоит из основного и вторичного обмена веществ. Во втором случае имеется в виду, что человек проводит какие-либо действия в течение дня. К примеру, физические и умственные усилия.

Формула для CPM:

CPM = PPM * k(PAL)

Как рассчитать коэффициент k(PAL), описано ниже. Читайте далее.

Коэффициент физической активности (PAL): шаблон, подсказки в таблице

Коэффициент физической активности у спортсмена

Коэффициент физической активности PAL можно рассчитать в общем или подробно. Нужно учитывать, что чем точнее вы это сделаете, тем лучше. Казалось бы, все, что вам нужно сделать, это выбрать правильное значение из готовых таблиц. Все зависит от того, какая точность необходима.

Значение коэффициента физической активности (k) для формулы вы найдете в виде подсказок в таблице ниже — шаблон расчетов:

№	Коэффициент, k	Когда используется
1	1,2 — 1,39	В случае неподвижности, например, постельный режим из-за болезни
2	1,4-1,69	При низкой физической активности, например, сидячий образ жизни в сочетании с кратковременными походами, ездой на велосипеде, упражнениями
3	1,7-1,99	Для умеренной физической активности, например, физической/сидячей работы в сочетании с легкими регулярными тренировками
4	2,0-2,4	Активный образ жизни, который учитывает очень тяжелую физическую работу или силовую тренировку
5	свыше 2,4	Профессиональный спорт

Вышеуказанные значения облегчают расчет PAL. Однако показатели получатся не очень точными. Если это не устраивает, то нужно рассчитать расход энергии тела. Это требует определения количества энергии, необходимой для выполнения заданных действий, например, работы, ходьбы, тренировок. Стоит знать:

Среднесуточный индекс физической активности, к сожалению, сложно рассчитать.
Может оказаться, что та или работа была неправильно использована при расчетах.
Помните, что нужно учитывать даже такую домашнюю работу, как глажка белья, уборка квартиры и приготовление пищи.

Основные затраты энергии рассчитываются по формуле PPM. Затем мы суммируем количество энергии, необходимое для повседневной физической активности. Таким образом, мы можем рассчитать CPM:

CPM = PPP + сумма всех затрат энергии

Теперь можно перейти к расчету точного коэффициента физической активности (PAL). Используйте такую формулу:

PAL = CPM/PPM

Важно: Расход энергии меняется у человека практически каждый день. Ведь мы ходим на работу или тренировки, но не каждый день. Поэтому стоит рассчитать CPM для каждого дня. Затем нужно сложить полученные значения и разделить на семь дней в неделю.

Благодаря этому вы получите среднесуточный общий уровень метаболизма, который будете использовать при расчетах. Это уменьшает риск того, что результат будет неточным.

Почему необходимо знать свой КФА — коэффициент физической активности?

Необходимо знать свой КФА — коэффициент физической активности

В наше время все больше людей ленятся быть физически активными. У многих из них появляются большие проблемы с лишним весом или ожирением. Никого не удивит тот факт, что лишние килограммы — это настоящий бич нашего времени. Коэффициент физической активности — КФА поможет вам определить, поддерживаете ли вы оптимальный уровень физической активности. Вот почему необходимо рассчитывать этот показатель для себя.

Это отличный вариант, если вы хотите контролировать количество употребляемых калорий и их расход.
Благодаря КФА, если вам нужно похудеть, можно составить меню в соответствии с фактическими затратами энергии.
Так тренируется подавляющее большинство спортсменов и профессионалов.
Помните, что это отличное решение, если вы хотите позаботиться о своем здоровье.

Избыточный вес и недостаток физических упражнений являются огромным бременем для нашего организма. Это простой способ получить много серьезных патологий. Чем быстрее вы внесете изменения, тем ниже риск развития негативных изменений в организме.

Что следует запомнить: средний коэффициент физической активности — это соотношение затрат энергии к затратам организма в состоянии покоя

Средний коэффициент физической активности — это соотношение затрат энергии к затратам организма в состоянии покоя

Казалось бы, люди, бегающие несколько раз в неделю или путешествующие на велосипеде, считаются физически активными. Но это неправильное суждение. Это все еще умеренный уровень активности. Но в этом случае, потребность в энергии выше, чем у людей, которые ведут малоподвижный образ жизни или путешествуют в основном на машине. Что следует запомнить? Вот главное правило:

Средний коэффициент физической активности — это соотношение затрат энергии к затратам организма в состоянии покоя.

Это указывает на то, что многие люди могут сопоставить спрос на энергию с другими людьми, профессионально занимающимися спортом. Как это происходит? К примеру, те, кто много работает физически (например, на стройке, на сельскохозяйственном поле), а также регулярно (5-6 раз в неделю) занимаются фитнесом или другими видом любительского спорта.

Запомните: Показатель затрат энергии CPM меняется с возрастом или состоянием здоровья.

Кроме этого стоит учитывать, что и каждая тренировка в спортзале отличается. Поэтому нельзя наверняка знать, сколько энергии наш организм будет использовать во время той или иной работы.

Важно: Внимательно выполняйте расчет затрат энергии. Известно, что у людей, занимающихся экстремальными видами спорта, больше потребностей, чем у тех, кто сжигает калории на беговой дорожке или катается на велосипеде в течение часа.

Видео: Формулы расчета основного обмена и суточного калоража. Простая альтернатива сложным расчетам

Прочитайте по теме:

Самый эффективный способ для похудения в домашних условиях: правила
Как похудеть при гипотериозе: советы
Как заставить себя заниматься спортом?
Через сколько часов после еды можно заниматься спортом?
Правила выполнения упражнений на пресс

Источник

Фактор активности Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Коммутационная мощность: 49.9 Милливатт –> 0.0499 Ватт (Проверьте преобразование здесь)
Емкость: 4.2 пикофарада –> 4.2E-12 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Напряжение стока: 1.45 вольт –> 1.45 вольт Конверсия не требуется
Частота: 3.5 Гигагерц –> 3500000000 Герц (Проверьте преобразование здесь)

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

1.61453404191641 –> Конверсия не требуется

16 Сила Калькуляторы

Фактор активности формула

Фактор активности = Коммутационная мощность/(Емкость*Напряжение стока^2*Частота)

α = P_switching/(C*v_ds^2*f)

Каков диапазон коэффициента активности?

Фактор активности — это вероятность перехода узла схемы из 0 в 1, потому что это единственный раз, когда схема потребляет энергию. Часы имеют коэффициент активности F = 1, потому что они увеличиваются и уменьшаются каждый цикл. Большинство данных имеют максимальный коэффициент активности 0,5, потому что они переходят только один раз в каждом цикле. По-настоящему случайные данные имеют коэффициент активности 0,25, потому что они проходят через каждый второй цикл.

Источник

СЛ.
7 (0)
В настоящее время все термодинамические
расчеты свойств растворов сильных
электролитов строятся на использовании
введенной Льюисом величины активности
электролита
или
активности
его
ионов.
Активность
определяется как величина, подстановка
которой вместо концентрации в
термодинамические уравнения делает
их применимыми к рассматриваемым
растворам.

Активности
отличаются от концентраций только тем,
что в них входят силы взаимодействия,
существующие в растворах и не зависящие
от природы растворенных частиц, а также
от их концентрации. Поэтому активность
можно представить как произведение
концентрации на некоторый (1)
переменный фактор, называемый коэффициентом
активности: a=fC,
где а
— активность
электролита (или его ионов), С
— аналитическая
концентрация электролита, f—
коэффициент активности, включающий
поправку на силы взаимодействия.

Коэффициенты
активности можно найти, сравнивая
аналитические, концентрации с теми
величинами, которые следует подставить
в уравнение для растворов электролитов,
чтобы получить полное соответствие
с опытными данными. Обычно их определяют
экспериментальным путем по величине
осмотического давления, по понижению
температуры замерзания, по повышению
температурь: кипения раствора или же
путем измерения эдс,
соответствующей гальванической цепи.

Коэффициент
активности, как правило, бывает меньше
единицы, лишь при очень большом разбавлении
раствора, когда силы взаимодействия
между ионами приближаются к нулю,
коэффициент активности становится
равным единице. В этом случае а
С,
т.
е. движение ионов в растворе не стеснено.
У сильных электролитов, например, что
имеет место только в очень разбавленных
растворах при С << 0,0001 моль/л.
В
таких растворах расстояние между ионами
достаточно большое, и межионные силы
не оказывают влияния на скорость их
передвижения.

Если
коэффициент активности меньше единицы,
активность ионов меньше их концентрации,
получившейся при диссоциации
растворенного вещества.

Необходимо
отметить, что при очень больших
концентрациях некоторых электролитов
f
вновь начинает расти, что объясняется
недостатком молекул воды для гидратации
всех ионов. Ионы, частично или полностью
лишенные гидратной оболочки, особенно
легко подвижны. Активность в подобных
случаях оказывается выше действительной
концентрации частиц, а коэффициент
активности f
становится больше единицы.

В
водных растворах коэффициент активности
данного электролита (или данного иона)
зависит в основном от концентраций и
валентностей всех присутствующих ионов.
Коэффициент активности того или иного
вещества может быть определен
экспериментально различными методами.
Необходимо отметить только, что величину
коэффициентов активности отдельных
ионов опытным путем определить нельзя,
так как всегда результат получается
итоговый для растворенного вещества в
целом.

Для
характеристики зависимости активности
иона от концентрации всех находящихся
в растворе ионов Льюис ввел понятие об
ионной силе раствора электролита.
СЛ.
7 (2)
Ионной
силой
раствора
электролита называется величина (),
измеряемая полусуммой произведения
концентрации (С)
каждого
из присутствующих в растворе ионов на
квадрат их валентности (z):

Недиссоциированные
молекулы, как не имеющие зарядов, в
формулу подсчета ионной силы раствора
не включаются.

С
увеличением концентрации раствора
сильного электролита количество
ионов в растворе возрастает, что приводит
к увеличению ионной силы раствора и
значительному уменьшению коэффициента
активности, а следовательно, и активности
всех ионов.

СЛ.
8
Для разбавленных растворов, ионная сила
которых не превышает 0,01, коэффициент
активности ионов связан с ионной силой
раствора следующим соотношением:

Из
этой формулы следует, что чем больше
ионная сила раствора, тем меньше
коэффициент активности его ионов; если
ионные силы двух растворов равны, то
коэффициенты активности равновалентных
ионов также одинаковы.

Коэффициент
активности f
широко используется в практике и в
теоретических расчетах. Активность
ионов (выраженная как и концентрация
в г-ион/л)
является
на самом деле эффективной концентрацией,
проявляющей себя при химических реакциях.
Обычные же концентрации показывают
количество вещества, находящееся в
растворе.

Поэтому
при теоретических расчетах химических
реакций в растворах в связи, например,
с использованием закона действующих
масс, необходимо брать не концентрации
веществ, находящихся в растворе, а
действующие активные массы исходных
реагентов и образующихся продуктов
реакции, которые в данный момент
непосредственно участвуют в химическом
процессе.

Теория
сильных электролитов, развитая Дебаем
и Гюккелем, при большой сложности
математического аппарата применима
только при концентрациях, не превышающих
0,01—0,05 н. Выводы этой теории хорошо
согласуются с экспериментальными
данными для очень разбавленных водных
растворов. Для более высоких концентраций
она оказывается непригодной, чтобы
достаточно полно охарактеризовать
чрезвычайно сложную картину взаимодействия
между частицами, находящимися в
растворе.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

An коэффициент активности фактор, используемый в термодинамика для учета отклонений от идеального поведения в смесь из химические субстанции.^[1] В идеальная смесь, микроскопические взаимодействия между каждой парой химические вещества одинаковы (или макроскопически эквивалентны, изменение энтальпии раствора и изменение объема при перемешивании равно нулю), и в результате свойства смесей могут быть выражены непосредственно в терминах простых концентрации или же парциальные давления присутствующих веществ, например Закон Рауля. Отклонения от идеальности компенсируются изменением концентрации коэффициент активности. Аналогично, выражения, включающие газы, могут быть скорректированы на неидеальность, масштабируя парциальные давления на летучесть коэффициент.

Понятие коэффициента активности тесно связано с понятием деятельность по химии.

Термодинамическое определение

В химический потенциал, μ_B, вещества B в идеальная смесь жидкостей или идеальное решение дан кем-то

${ displaystyle mu _ { mathrm {B}} = mu _ { mathrm {B}} ^ { ominus} + RT ln x _ { mathrm {B}} ,}$

куда μ^о
_B это химический потенциал чистого вещества и Икс_B это мольная доля вещества в смеси.

Это обобщается, чтобы включить неидеальное поведение, написав

${ displaystyle mu _ { mathrm {B}} = mu _ { mathrm {B}} ^ { ominus} + RT ln a _ { mathrm {B}} ,}$

когда а_B активность вещества в смеси с

${ displaystyle a _ { mathrm {B}} = x _ { mathrm {B}} gamma _ { mathrm {B}}}$

куда γ_B коэффициент активности, который сам может зависеть от Икс_B. В качестве γ_B приближается к 1, вещество ведет себя так, как если бы оно было идеальным. Например, если γ_B ≈ 1, то Закон Рауля точно. За γ_B > 1 и γ_B <1, вещество B показывает положительное и отрицательное отклонение от закона Рауля соответственно. Положительное отклонение означает, что вещество B более летучее.

Во многих случаях, как Икс_B стремится к нулю, коэффициент активности вещества В приближается к константе; эти отношения Закон Генри для растворителя. Эти отношения связаны друг с другом через Уравнение Гиббса – Дюгема.^[2]Обратите внимание, что в целом коэффициенты активности безразмерны.

В деталях: Закон Рауля утверждает, что парциальное давление компонента B связано с его давлением пара (давлением насыщения) и его мольной долей Икс_B в жидкой фазе,

${ displaystyle p _ { mathrm {B}} = x _ { mathrm {B}} gamma _ { mathrm {B}} p _ { mathrm {B}} ^ { sigma} ;,}$

с условием ${ displaystyle lim _ {x _ { mathrm {B}} to 1} gamma _ { mathrm {B}} = 1 ;.}$ Другими словами: чистые жидкости представляют собой идеальный случай.

При бесконечном разбавлении коэффициент активности приближается к своему предельному значению, γ_B^∞. В сравнении с Закон Генри,

${ displaystyle p _ { mathrm {B}} = K _ { mathrm {H, B}} x _ { mathrm {B}} quad { text {for}} quad x _ { mathrm {B}} до 0 ;,}$

сразу дает

${ displaystyle K _ { mathrm {H, B}} = p _ { mathrm {B}} ^ { sigma} gamma _ { mathrm {B}} ^ { infty} ;.}$

Другими словами: соединение показывает неидеальное поведение в разбавленном случае.

Приведенное выше определение коэффициента активности нецелесообразно, если соединение не существует в виде чистой жидкости. Это часто бывает с электролитами или биохимическими соединениями. В таких случаях используется другое определение, в котором бесконечное разбавление рассматривается как идеальное состояние:

${ displaystyle gamma _ { mathrm {B}} ^ { dagger} Equiv gamma _ { mathrm {B}} / gamma _ { mathrm {B}} ^ { infty}}$

с ${ displaystyle lim _ {x _ { mathrm {B}} to 0} gamma _ { mathrm {B}} ^ { dagger} = 1 ;,}$ и

${ displaystyle mu _ { mathrm {B}} = underbrace { mu _ { mathrm {B}} ^ { ominus} + RT ln gamma _ { mathrm {B}} ^ { infty }} _ { mu _ { mathrm {B}} ^ { ominus dagger}} + RT ln left (x _ { mathrm {B}} gamma _ { mathrm {B}} ^ { кинжал} вправо)}$

В ${ displaystyle ^ { dagger}}$ Здесь используется символ, чтобы различать два типа коэффициентов активности. Обычно его опускают, так как из контекста ясно, какой вид имеется в виду. Но есть случаи, когда требуются оба вида коэффициентов активности, которые могут даже входить в одно и то же уравнение, например, для растворов солей в смесях (вода + спирт). Иногда это является источником ошибок.

Изменение мольных долей или концентраций с помощью коэффициентов активности дает эффективная деятельность компонентов и, следовательно, допускает такие выражения, как Закон Рауля и константы равновесия Применяется как к идеальным, так и к неидеальным смесям.

Знание коэффициентов активности особенно важно в контексте электрохимия так как поведение электролит решения часто далеки от идеала из-за воздействия ионная атмосфера. Кроме того, они особенно важны в контексте химия почвы из-за малых объемов растворителя и, как следствие, высокой концентрации электролиты.^[3]

Ионные решения

Для раствора веществ, которые ионизируются в растворе, коэффициенты активности катиона и аниона не могут быть экспериментально определены независимо друг от друга, поскольку свойства раствора зависят от обоих ионов. Коэффициенты активности одного иона должны быть связаны с коэффициентом активности растворенного электролита, как если бы он не диссоциировал. В этом случае средний стехиометрический коэффициент активности растворенного электролита, γ_±, используется. Он называется стехиометрическим, потому что он выражает как отклонение от идеальности раствора, так и неполную ионную диссоциацию ионного соединения, которая происходит особенно с увеличением его концентрации.

Для электролита 1: 1, такого как NaCl это дается следующим:

$gamma _ { pm} = { sqrt { gamma _ {+} gamma _ {-}}}$

куда γ₊ и γ₋ – коэффициенты активности катиона и аниона соответственно.

В более общем смысле средний коэффициент активности соединения формулы A_пB_q дан кем-то^[4]

${ displaystyle gamma _ { pm} = { sqrt [{p + q}] { gamma _ { mathrm {A}} ^ {p} gamma _ { mathrm {B}} ^ {q} }}}$

Коэффициенты одноионной активности можно рассчитать теоретически, например, используя Уравнение Дебая – Хюккеля. Теоретическое уравнение можно проверить, комбинируя рассчитанные коэффициенты одноионной активности для получения средних значений, которые можно сравнить с экспериментальными значениями.

Преобладающее мнение о том, что коэффициенты активности отдельных ионов невозможно измерить независимо или, возможно, даже физически бессмысленно, уходит своими корнями в работу Гуггенхайма в конце 1920-х годов.^[5] Однако химики никогда не могли отказаться от идеи активности отдельных ионов и, как следствие, коэффициентов активности отдельных ионов. Например, pH определяется как отрицательный логарифм активности ионов водорода. Если преобладающий взгляд на физический смысл и измеримость активности одного иона верен, то определение pH как отрицательного логарифма активности ионов водорода помещает эту величину прямо в категорию неизмеримых. Признавая эту логическую трудность, Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) утверждает, что определение pH на основе активности является только условным определением.^[6] Несмотря на преобладающее отрицательное мнение об измеримости коэффициентов отдельных ионов, концепция активности отдельных ионов продолжает обсуждаться в литературе, и по крайней мере один автор представляет определение активности одного иона в терминах чисто термодинамических величин и предлагает метод определения активности одного иона. измерение коэффициентов активности одиночных ионов на основе чисто термодинамических процессов.^[7]

Экспериментальное определение коэффициентов активности

Коэффициенты активности могут быть определены экспериментально путем измерения неидеальных смесей. Может быть использовано Закон Рауля или же Закон Генри чтобы получить значение для идеальной смеси, с которым можно сравнить экспериментальное значение для получения коэффициента активности. Другой коллигативный свойства, такие как осмотическое давление также могут быть использованы.

Радиохимические методы

Коэффициенты активности можно определить по формуле радиохимический методы.^[8]

При бесконечном разбавлении

Коэффициенты активности для бинарных смесей часто указываются при бесконечном разбавлении каждого компонента. Поскольку модели коэффициента активности упрощаются при бесконечном разбавлении, такие эмпирические значения могут использоваться для оценки энергий взаимодействия. Для воды приведены примеры:

Бинарные растворы с водой^[9]

Икс	γ_Икс^∞ (K)	γ_W^∞ (K)
Этиловый спирт	4.3800 (283.15)	3.2800 (298.15)
Ацетон		6.0200 (307.85)

Теоретический расчет коэффициентов активности

Коэффициенты активности растворов электролитов можно рассчитать теоретически, используя Уравнение Дебая – Хюккеля или расширения, такие как Уравнение Дэвиса,^[10] Уравнения Питцера^[11] или модель TCPC.^[12]^[13]^[14]^[15] Теория специфического ионного взаимодействия (СИДЕТЬ)^[16] также могут быть использованы.

Для неэлектролитных растворов соответствующие методы, такие как UNIQUAC, NRTL, МОСКЕД или же UNIFAC могут использоваться при условии, что доступны соответствующие параметры для конкретного компонента или модели. COSMO-RS – это теоретический метод, который в меньшей степени зависит от параметров модели, поскольку необходимая информация получается из квантовая механика расчеты, специфичные для каждой молекулы (сигма-профили) в сочетании со статистической термодинамической обработкой сегментов поверхности.^[17]

Для незаряженных видов коэффициент активности γ₀ в основном следует за высаливание модель:^[18]

$log _ {{10}} ( gamma _ {{0}}) = bI$

Эта простая модель предсказывает активность многих видов (растворенные недиссоциированные газы, такие как CO₂, H₂S, NH₃, недиссоциированные кислоты и основания) до высоких ионная сила (до 5 моль / кг). Значение постоянной б для CO₂ составляет 0,11 при 10 ° C и 0,20 при 330 ° C.^[19]

За воды как растворитель, активность а_ш можно рассчитать, используя:^[18]

${ displaystyle ln (a _ { mathrm {w}}) = { frac {- nu b} {55.51}} varphi}$

куда ν – количество ионов, образовавшихся при диссоциации одной молекулы растворенной соли, б моляльность соли, растворенной в воде, φ это осмотический коэффициент воды, а константа 55,51 представляет собой моляльность воды. В приведенном выше уравнении активность растворителя (здесь воды) представлена как обратно пропорциональная количеству частиц соли по сравнению с количеством частиц растворителя.

Ссылка на ионный диаметр

Коэффициент ионной активности связан с ионный диаметр по формуле, полученной из Теория Дебая-Хюккеля из электролиты:

${ displaystyle log ( gamma _ {i}) = - { frac {Az_ {i} ^ {2} { sqrt {I}}} {1 + Ba { sqrt {I}}}}}$

куда А и B константы, z_я – валентное число иона, а я является ионная сила.

Зависимость от параметров состояния

Производная коэффициента активности по температуре связана с избыточная молярная энтальпия к

${ displaystyle { bar {H}} _ {i} ^ { mathsf {E}} = - RT ^ {2} { frac { partial} { partial T}} ln ( gamma _ {i })}$

Точно так же производная коэффициента активности по давлению может быть связана с избыточным молярным объемом.

${ displaystyle { bar {V}} _ {i} ^ { mathsf {E}} = RT { frac { partial} { partial P}} ln ( gamma _ {i})}$

Концентрированные растворы электролитов

Для концентрированных ионных растворов необходимо учитывать гидратацию ионов, как это сделали Стокс и Робинсон в их модели гидратации 1948 года.^[20] Коэффициент активности электролита разделен на электрическую и статистическую составляющие Э. Глюкауфом, который модифицирует модель Робинсона – Стокса.

Статистическая часть включает номер индекса гидратации час , количество ионов от диссоциации и отношение р между кажущийся молярный объем электролита, молярного объема воды и моляльности б.

Статистическая часть коэффициента активности концентрированного раствора составляет:

${ displaystyle ln gamma _ {s} = { frac {h- nu} { nu}} ln left (1 + { frac {br} {55.5}} right) - { frac {h} { nu}} ln left (1 - { frac {br} {55.5}} right) + { frac {br (r + h- nu)} {55.5 left (1+ { frac {br} {55.5}} right)}}}$

^[21]^[22]^[23]

Модель Стокса – Робинсона была проанализирована и усовершенствована и другими исследователями.^[24]^[25]

Приложение к химическому равновесию

В состоянии равновесия сумма химических потенциалов реагентов равна сумме химических потенциалов продуктов. В Свободная энергия Гиббса изменение для реакций, Δ_рграмм, равна разности этих сумм и, следовательно, в состоянии равновесия равна нулю. Таким образом, для такого равновесия, как

α А + β B ⇌ σ S + τ Т

${ displaystyle Delta _ { mathrm {r}} G = sigma mu _ { mathrm {S}} + tau mu _ { mathrm {T}} - ( alpha mu _ { mathrm {A}} + beta mu _ { mathrm {B}}) = 0 ,}$

Подставьте в выражения для химического потенциала каждого реагента:

${ displaystyle Delta _ { mathrm {r}} G = sigma mu _ {S} ^ { ominus} + sigma RT ln a _ { mathrm {S}} + tau mu _ { mathrm {T}} ^ { ominus} + tau RT ln a _ { mathrm {T}} - ( alpha mu _ { mathrm {A}} ^ { ominus} + alpha RT ln a_ { mathrm {A}} + beta mu _ { mathrm {B}} ^ { ominus} + beta RT ln a _ { mathrm {B}}) = 0}$

После перестановки это выражение становится

${ displaystyle Delta _ { mathrm {r}} G = left ( sigma mu _ { mathrm {S}} ^ { ominus} + tau mu _ { mathrm {T}} ^ { ominus} - alpha mu _ { mathrm {A}} ^ { ominus} - beta mu _ { mathrm {B}} ^ { ominus} right) + RT ln { frac { a _ { mathrm {S}} ^ { sigma} a _ { mathrm {T}} ^ { tau}} {a _ { mathrm {A}} ^ { alpha} a _ { mathrm {B}} ^ { beta}}} = 0}$

Сумма σμ^о
_S + τμ^о
_Т − αμ^о
_А − βμ^о
_B – стандартное изменение свободной энергии реакции, Δ_рграмм^о. Следовательно,

$Delta _ {r} G ^ { ominus} = - RT ln K$

K это константа равновесия. Обратите внимание, что активности и константы равновесия являются безразмерными числами.

Этот вывод служит двум целям. Он показывает взаимосвязь между стандартным изменением свободной энергии и константой равновесия. Это также показывает, что константа равновесия определяется как коэффициент активности. На практике это неудобно. Когда каждое действие заменяется произведением концентрации на коэффициент активности, константа равновесия определяется как

${ Displaystyle К = { гидроразрыва {[ mathrm {S}] ^ { sigma} [ mathrm {T}] ^ { tau}} {[ mathrm {A}] ^ { alpha} [ mathrm {B}] ^ { beta}}} times { frac { gamma _ { mathrm {S}} ^ { sigma} gamma _ { mathrm {T}} ^ { tau}} { гамма _ { mathrm {A}} ^ { alpha} gamma _ { mathrm {B}} ^ { beta}}}}$

где [S] обозначает концентрация S и т. д. На практике константы равновесия равны определенный в такой среде, что коэффициент активности постоянен и может быть проигнорирован, что приводит к обычному выражению

${ Displaystyle К = { гидроразрыва {[ mathrm {S}] ^ { sigma} [ mathrm {T}] ^ { tau}} {[ mathrm {A}] ^ { alpha} [ mathrm {B}] ^ { beta}}}}$

который применяется при условиях, когда коэффициент активности имеет определенное (постоянное) значение.

внешняя ссылка

Онлайн-модель AIOMFAC Интерактивная модель группового вклада для расчета коэффициентов активности в органо-неорганических смесях.
Electrochimica Acta Коэффициенты одноионной активности

Источник

Для поддержания здоровья необходимо правильно питаться и активно отдыхать. Количество съеденных калорий должно соответствовать потраченным. Нарушение баланса приводит к изменениям физиологического состояния организма. При дефиците питания наступает истощение, при избытке – ожирение, гипертония, заболевания сердца, сахарный диабет. Поэтому очень важно соблюдать баланс прихода и расхода энергии.

Что такое КФА

Отношение потраченных калорий за сутки к основному обмену называется коэффициентом физической активности (КФА). Значение показателя зависит от профессиональной деятельности, которой занимается человек в течение дня. Любая активность повышает коэффициент по сравнению с состоянием покоя.

КФА определяется, исходя из следующих данных:

активных действий на протяжении суток;
пола;
возраста.

По коэффициенту физической активности определяется взаимосвязь между активностью и здоровьем человека, его весом. Благодаря этому можно определить, что необходимо увеличить или уменьшить в течение дня, чтобы привести вес в норму. Под физической активностью понимаются все действия, которые совершает человек. Это может быть чтение книг, катание на коньках или просмотр телевизора. От показателей физической нагрузки зависит состояние здоровья человека. Все больше болезней возникает по причине пассивного образа жизни.

Величина КФА

Величина КФА должна быть всегда выше единицы. У среднестатистического человека показатель находится в диапазоне 1,4 до 2,4. Более высокие показатели бывают у профессиональных спортсменов, которые тренируются на грани возможностей. Для восстановления организма завышенные показатели должны быть временными. Показатели ниже 1,4 появляются у лежачих больных. Для того чтобы определить коэффициент физической активности, необходимо учесть температуру, обмен веществ и влияние болезни на организм.

Коэффициент 1,4-1,6 указывает на малоподвижный образ жизни. Такие люди не занимаются спортом, редко ходят пешком. Работа не связана с физическими нагрузками, вечер проходит перед телевизором или компьютером. К этой группе относятся офисные работники, домохозяйки, женщины в декрете с одним ребенком.

При показателях 1,6-1,9 человек иногда испытывает физические нагрузки. Работа связана с нечастыми передвижениями, человек совершает прогулки, иногда занимается спортом. К этому типу относятся также работники легкого физического труда.

1,9-2,0 – коэффициент лиц, занятых физическим трудом. К ним относят работников производства, а также людей, занимающихся в фитнес-зале не менее 3-4 часов в неделю.

Выраженной нагрузкой, равной 2,0-2,2, заняты танцоры, работники сельских хозяйств, люди, занимающиеся спортом 7 раз в неделю.

Тяжелая физическая нагрузка начинается от 2,2. Она характерна для спортсменов, работников с тяжелыми физическими условиями труда.

Расчет КФА

Коэффициент физической активности высчитывается, исходя из вида и продолжительности деятельности, которой человек занимается в течение дня. Если бы человек в течение дня занимался одним и тем же, то его КФА был бы одинаковым всегда. Но активная деятельность сменяется на сон, еду и спокойный отдых, значит, в отдельные моменты времени коэффициент будет различным.

Расчет коэффициента физической активности проводится из определения чем занимается человек и какое время. Например, сон составляет 8 часов, КФА при этом равен 1, следовательно, суммарный коэффициент будет равен 8*1=8. Бег со скоростью 12 км/ч дает КФА 10. Чтобы найти общий коэффициент при беге в течение 30 минут необходимо 10*0,5=5. Таким образом просчитываются все 24 часа в сутки. Общий коэффициент за день суммируется. Если общий КФА получился 45,9, то его необходимо разделить на 24. 45,9/24=1,91 – формула коэффициента физической активности.

Мгновенный КФА может быть в диапазоне от 1 до 300. При этом следует учитывать: чем больше потрачено сил, тем меньше время, которое можно на него потратить. Один мощный рывок с коэффициентом 300 по продолжительности будет занимать 0,1 секунды. При умеренной работе с показателем 5 человек способен работать в течение суток.

Средний коэффициент в течение дня гораздо меньше мгновенного. Человеку требуется отдых, чтобы восстановить силы.

Пример КФА

Мгновенный коэффициент физической активности зависит от деятельности, которой занят человек. Пример этих показателей можно найти в таблице. Если нужного параметра нет, то можно опираться на максимально похожий.

Деятельность человека	КФА
сон	1
размышление лежа	1,03
чтение	1,4
разговор сидя, прием пищи	1,6
лекции, работа на компьютере	1,8
чистка зубов	2,2
игра на скрипке	2,3
работа маляра	3,4
домашняя работа	3,5
спокойные танцы	3,7
стирка вручную	3,8
работа штукатура	4,2
работа плотника	5,3
обслуживание пилы	5,9
земляные работы	7,0
передвижение на костылях	8,0
косьба косой	10
лыжный слалом	34
спринт 100 м	50

Как повысить КФА

Понимая, как рассчитать коэффициент физической активности, можно выяснить, каким образом повысить КФА. Увеличение количества движений за день способствует снижению веса и улучшению общего состояния организма. Увеличение физической нагрузки должно происходить в соответствии с возрастом и уровнем подготовленности организма.

Положительный эффект будет заметен при увеличении КФА каждый день в течение 30 минут. Бег и занятия физкультурой позволят изменить коэффициент в большую сторону. Если такой вариант не рассматривается, то можно заменить лифт на пеший подъем по лестнице. Одну остановку пройти пешком под силу каждому. Парковка машины вдали от входа в супермаркет окажет положительное действие. Во время перерыва можно сделать 10 отжиманий или приседаний. Вместо стула можно использовать мяч для фитбола.

Зависимость КФА от быта

Зависимость КФА от образа жизни позволяет определить, что необходимо изменить, чтобы улучшить качество жизни. При пассивном отдыхе возле телевизора, сидячей работе в офисе, без длительных прогулок показатель будет невысоким. Поэтому от того, как проводит человек большую часть дня, зависит его коэффициент физической активности.

Если у человека тяжелая физическая работа, или он занимается профессионально спортом с регулярными тренировками, то его коэффициент будет гораздо выше. Поэтому для поддержания здоровья необходимо соблюдать баланс между нагрузками и отдыхом. Длительное повышение КФА изматывает человека физически и психологически. Постоянно низкий коэффициент способствует деградации мышечной массы и увеличению веса.

Определение нормы калорий

Для определения количества калорий необходимых организму можно воспользоваться формулой:

К (калл) * вес (кг),

где К – является фиксированной величиной, необходимой на 1 килограмм веса.

Женщинам с замедленным обменом веществ требуется 31 ккал, с активным – 33 ккал. У мужчин показатели иные. С медленным обменом веществ – 33 калл, с хорошим – 35 ккал. При активных физических нагрузках к коэффициенту К женщины могут прибавлять 30%, мужчины 50%.

Зависимость КФА и здоровья

У людей с низким уровнем коэффициента физической активности хронические заболевания встречаются чаще, чем у лиц, имеющих средний КФА. Дело в том, что для поддержания хорошего состояние необходимо двигаться. Лишний вес провоцирует такие заболевания, как гипертония, сахарный диабет. Ожирение дает нагрузку на сердечно-сосудистую систему. При неправильном обмене и дефиците физической активности риск повышения уровня холестерина увеличивается в несколько раз. На состоянии здоровья сказываются постоянные скачки веса, поэтому важно поддерживать КФА на достаточном уровне, чтобы избегать повышения веса.

Источник

КФА — коэффициент физической активности человека: что это такое и зачем нужно знать формулу?

Какие существуют уровни, коэффициенты физической активности человека: объяснение

С чего начать: как рассчитать коэффициент физической активности?

Основной метаболизм (PPM): показатель для формулы для расчета коэффициента физической активности

Общая скорость метаболизма (CPM): показатель для формулы для расчета коэффициента физической активности

Коэффициент физической активности (PAL): шаблон, подсказки в таблице

Почему необходимо знать свой КФА — коэффициент физической активности?

Что следует запомнить: средний коэффициент физической активности — это соотношение затрат энергии к затратам организма в состоянии покоя

Видео: Формулы расчета основного обмена и суточного калоража. Простая альтернатива сложным расчетам

Фактор активности Решение

16 Сила Калькуляторы

Фактор активности формула

Каков диапазон коэффициента активности?