¿Por qué proceso pierde calor nuestro cuerpo, aunque el aire es un mal conductor?

El cuerpo humano pierde calor por tres mecanismos. Las cantidades relativas de calor perdido por cada mecanismo dependen de las condiciones ambientales, pero una medición estándar supone un cuerpo adulto desnudo a una temperatura del aire de 21 ° C (70 ° F). Bajo esas condiciones, pierde:

  1. Alrededor del 60% de su calor por radiación. Cada objeto por encima de la temperatura del cero absoluto emite radiación infrarroja. Dado que, en las condiciones estándar antes mencionadas, el cuerpo es más cálido que el aire circundante, emite más radiación IR de la que recibe.
  2. Alrededor del 22% por evaporación de agua de la superficie de la piel. Esto incluye el sudor y el agua que se difunde a través de los espacios de los tejidos a la superficie de la piel en lugar de ser secretada por las glándulas sudoríparas.
  3. Alrededor del 18% por conducción. Esta es la colisión de las moléculas vibratorias que transfieren energía cinética de una a otra. Las moléculas del cuerpo transfieren energía (calor) a las moléculas de su ropa, una silla en la que está sentado, el aire a su alrededor o el agua en un lago, océano o baño. Esto puede ser ayudado en gran medida por el movimiento de convección de aire caliente o agua lejos del cuerpo y su reemplazo por aire o agua más fríos. Prefiero pensar en la convección como un mecanismo (movimiento de aire o agua) que solo ayuda a la pérdida de calor por evaporación y conducción, pero parece que la mayoría de los libros de texto de fisiología médica en estos días lo están tratando como un cuarto mecanismo.

Hay excepciones. Si es un día muy húmedo, pierde menos por evaporación. Si es un día muy caluroso (más caliente que la temperatura de su carcasa), gana más por la radiación y la conducción de lo que pierde, y su único medio de pérdida neta de calor es la refrigeración por evaporación.

En primer lugar, no tiene nada que ver con si el aire es un buen conductor o no. La pérdida de calor en su cuerpo se debe a que el aire está a una temperatura más fría que la temperatura de su cuerpo. Tanto su cuerpo como el aire a su alrededor necesitan tener un equalibirium en celo, por lo tanto, a través de la radiación de calor en forma de ondas electromagnéticas, su cuerpo pierde calor y el aire gana calor.

Este fenómeno ocurre en muchos lugares donde los aires ganan o pierden calor, por ejemplo:

  • Aire frío alrededor de cubitos de hielo
  • Aire caliente cerca del suelo en un caluroso día de verano
  • Aire frío cuando está en el refrigerador
  • Aire caliente alrededor del hervidor cuando las aguas hierven

El calor se transfiere de cuatro formas: conducción, convección, radiación y evaporación.

Tienes razón en que la conducción no funciona bien en el aire.

La convección, sin embargo, funciona muy bien. Es por eso que usamos ventiladores para mover el aire más rápido y aumentar la velocidad de convección cuando estamos calientes. A medida que calentamos (lentamente) el aire que nos rodea, el aire caliente se eleva y es reemplazado por aire más frío, creando una columna de aire cálido que se eleva por encima de nosotros.

La radiación es la pérdida de calor al irradiar luz infrarroja. Si miras a una persona que usa gafas de visión nocturna que te permiten ver InfraRed, en realidad ¡estamos radiantes!

La evaporación ocurre cuando sudamos y el agua se evapora y se absorbe en el aire. La energía que se necesita para evaporar el agua se elimina de nuestros cuerpos, y eso nos refresca.

El principal proceso por el cual nuestro cuerpo pierde calor es la convección (y la conducción y la radiación también ayudan). Un conductor de calor deficiente no significa que el aire no conduzca (ni concelecte) calor en absoluto. Se trata de la tasa de transferencia de calor. Por lo tanto, al ser un conductor pobre en aire, toma más tiempo perder calor que un buen material conductor, como decir metales.

También se puede ver desde la unidad de conductividad que tiene una (s) incluida (s), lo que significa que el valor de conductividad determina la tasa de flujo de calor, no simplemente si el calor fluye o no.

El aire inmóvil es un conductor pobre como cuando está atrapado en una capa hacia abajo. Pero mover el aire rápidamente aleja el calor como en el radiador de su automóvil. También elimina la humedad y al convertir el agua en vapor, el calor se absorbe de nuestra piel, en el caso de la perspiración.