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.

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