Estando a pessoa no ar em repouso a
, qual é a temperatura superficial da pele e a taxa de perda de calor para o ambiente?. A transferência de calor por convecção para o ar é caracterizada por um coeficiente de convecção natural
. K.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A pergunta fala sobre uma pessoa parada no ar, com a temperatura ambiente
, e quer saber qual é a temperatura da pele dessa pessoa (
) e a taxa de perda de calor para o ambiente (
). Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de transferência de calor por convecção. A equação principal que iremos usar é:
onde:
-
é a taxa de perda de calor, -
é o coeficiente de convecção (dado como ), -
é a área da pele, -
é a temperatura da pele, -
é a temperatura do ambiente.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que na situação de equilíbrio térmico, a quantidade de calor que o corpo emite deve ser igual à quantidade de calor que ele perde para o ambiente. Se considerarmos que a pessoa está em repouso, podemos assumir que a produção de calor metabólico é constante. No entanto, como a questão não fornece detalhes sobre a área da pele ou a taxa de produção de calor, vamos focar em expressar
e
em termos das variáveis fornecidas.
Passo 3
Para encontrar a temperatura da pele (
), reorganizamos a equação da transferência de calor:
Mas, como não temos valores de
ou
, vamos precisar de mais informações ou fazer suposições. Se considerarmos que a taxa de perda de calor
é balanceada pela produção de calor metabólico, podemos relacionar estas variáveis, mas sem números específicos, não conseguimos um valor exato para
.
Passo 4
Já para calcular a taxa de perda de calor (
), precisamos da área da pele da pessoa. A taxa de perda de calor é dada por:
Sem a área
ou a diferença de temperatura
, não podemos calcular
numericamente. Normalmente, a área de uma pessoa média é estimada (por exemplo, cerca de
), mas a questão não fornece esse dado.
Resposta
Com as informações fornecidas, não é possível determinar numericamente a temperatura da pele (
) e a taxa de perda de calor (
) sem conhecer a área da pele ou a taxa de produção de calor do corpo. Precisaríamos de dados adicionais para calcular esses valores.