74 - A maioria da energia que consumimos como alimento é convertida em energia térmica nos processos vinculados a todas nossas funções corporais e é, ao final, perdida como calor do corpo para o ambiente. Considere uma pessoa que consuma por dia (note que o que usualmente é chamado como caloria do alimento na realidade são quilocalorias), das quais são convertidas em energia térmica. (As restantes são usadas para realizar trabalho no ambiente.) A pessoa tem uma área superficial de e está vestida com roupa de banho.

(a) A pessoa está em um quarto a , com um coeficiente de transferência de calor por convecção de . Nesta temperatura do ar, a pessoa não está transpirando muito. Estime a temperatura média da pele da pessoa.

(b) Se a temperatura do ambiente fosse , qual taxa de transpiração seria necessária para manter uma temperatura da pele confortável de ?

a)

Obtenha a emissividade da pele na Tabela “Emissividade total, normal (n) ou hemisférica (h) de superfícies selecionadas - substâncias não metálicas” no Apêndice A.

Emissividade da pele, 

O calor perdido por convecção deve ser igual ao calor perdido para o ambiente pelo corpo, usando a unidade de conversão de .

A partir da equação do balanço de energia em estado estacionário,

Transferência de energia devido a convenção e radiação também. Portanto, a equação da energia de saída é,

Aqui, o coeficiente de transferência de calor é , a área do corpo é , a temperatura da superfície do corpo é , a temperatura ambiente do corpo é , a constante de Stefan Boltzmann é  e a temperatura ambiente é .

Substituindo pelos valores fornecidos, temos:

Portanto, a temperatura média da pele da pessoa é .