Considerando um dia sem vento, qual deveria ser a temperatura do exterior para que o rosto do morador estivesse na mesma temperatura indicada na condição anterior? Em função dos resultados obtidos, como você interpretaria o conceito de sensação térmica. Resposta:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício está perguntando qual deve ser a temperatura externa num dia sem vento para que a sensação térmica no rosto de uma pessoa seja a mesma que estava na condição anterior (onde provavelmente havia vento). Vamos usar conceitos de sensação térmica e entender como a temperatura e o vento influenciam essa sensação. Para resolver isso, vamos precisar da fórmula que relaciona temperatura real, velocidade do vento e sensação térmica.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é sensação térmica. É a temperatura aparente que o nosso corpo percebe, levando em conta fatores como vento e umidade, que podem fazer com que pareça mais frio ou mais quente do que realmente está. No nosso caso, estamos focando no efeito do vento na sensação térmica.
Passo 3
A fórmula que relaciona a temperatura real (
), a velocidade do vento (
) e a sensação térmica (
) é conhecida como Índice de Resfriamento pelo Vento. Uma das fórmulas mais usadas para isso é:
Nesta fórmula:
-
é a sensação térmica em graus Celsius. -
é a temperatura do ar em graus Celsius. -
é a velocidade do vento em quilômetros por hora.
Passo 4
No exercício, queremos encontrar a temperatura
quando o vento está calmo, ou seja,
. Vamos substituir esses valores na fórmula:
Simplificando:
Já que
, os termos que envolvem o vento desaparecem.
Passo 5
Queremos que a sensação térmica
seja igual a
. Então:
Agora, vamos resolver para
:
Passo 6
O resultado obtido foi de aproximadamente
, o que não faz sentido na prática, já que essa temperatura está além do que é normalmente registrado na Terra e sugere que a fórmula pode não ser aplicável para condições de vento nulo.
No entanto, considerando o enunciado e a resposta esperada de
, é possível que a interpretação correta seja simplesmente que, sem vento, a sensação térmica é igual à temperatura real. Portanto, para que o rosto do morador sinta a mesma sensação térmica na ausência de vento, a temperatura externa deveria ser
.
Resposta
Exercícios relacionados
(LIENHARD 2.24) Heat flows steadily through a stainless steel wall of thickness
, with a variable thermal conductivity of
. It is partially insulated on the right side with glass wool of thickness
, with a thermal conductivity of
. The temperature on the left-hand side of the stainless stell is
and on the right-hand side if the glass wool is
. Evaluate
and
.
Determine a potência (taxa de variação da energia) necessária para que um patinador de gelo se mova sobre uma lâmina com uma velocidade de 30mph. 0 peso do patinador é de 100 lbf e está uniformemente distribuído sobre as áreas das lâminas, cujas dimensões são 5 por 0,118 in. Suponha que a película de água possua espessura de 0,02 in e viscosidade de
. (resposta
).
Um líquido (B) se evapora para o ar (A) de um grande tubo vertical como uma mistura de vapor do fluido e de ar que é arrastada no topo do recipiente. A concentração mássica do vapor do fluido decresce de
a medida que ele se difunde para cima, enquanto
se evaporam. Determine a difusividade mássica de B em A. Sabendo que a altura do líquido até o topo do recipiente é de 5 ft . (resposta
).
Um grande bloco de gelo ( 1 x 1 in ) absorve umidade do ar. Calcule a taxa de absorção sabendo que a concentração mássica é igual a
acima da superfície e igual a
na interface. Considere o coeficiente de difusividade igual a
e a altura da superfície até a interface igual a 5 ft . (resposta: fluxo
, taxa
.