Consideremos los siguientes factores para calcular el intercambio de calor entre el cuerpo humano y el entorno
1) Respuesta humana al calor
Ambiente frío: escalofríos
Ambiente caliente : sudor
2) Ecuación del balance de calor:
S = MWEQ
dónde,
S = tasa de almacenamiento de calor del cuerpo humano, W / m2
M = tasa metabólica del cuerpo humano, W / m2
W = trabajo mecánico producido por el cuerpo humano, W / m2
E = tasa de pérdida total de evaporación debido a la evaporación del sudor, W / m2
Q = tasa total de pérdida de calor de la piel (intercambio de calor seco), W / m2
3) Tasa metabólica
- grado de actividades musculares,
- condiciones ambientales, y
4) Trabajo mecánico
El trabajo externo desarrollado por el cuerpo humano es positivo, mientras que el impacto mecánico que actúa sobre el cuerpo humano se dice que es negativo.
5) Pérdida de calor por evaporación
La pérdida de calor por evaporación consta de dos componentes:
(un) Respiró la pérdida de vapor , Eres
(i) Pérdida de calor por respiración latente , Erel
(ii) Pérdida de calor por respiración convectiva o sensible , Erec
(b) Pérdida de calor por evaporación de la superficie de la piel , Esk
La pérdida de calor por evaporación de la superficie de la piel tiene dos partes:
(i) Pérdida de calor por evaporación por difusión de la piel, Edif
(ii) Pérdida de calor debido a sudoración reguladora, ErsW
Matemáticamente, la pérdida de calor por evaporación se expresa como:
6) Intercambio de calor seco
El intercambio de calor seco representa el intercambio de calor entre el cuerpo humano y el medio ambiente a través de la transferencia de calor por convección y radiación.
Efecto del aislamiento de la ropa
(a) Aislamiento térmico de la ropa
La adición de resistencia térmica debido a la ropa afecta los mecanismos de transferencia de calor entre el cuerpo humano y el medio ambiente. El valor “Clo” es una representación numérica de la resistencia térmica de un conjunto de ropa, 1 Clo = 0.155 m2K / w.
(b) resistencia a la evaporación de la ropa
La resistencia a la evaporación es una medida de la permeabilidad a la humedad que afecta la transferencia de calor latente desde la piel a través de la capa de ropa y afecta la pérdida de calor por evaporación de la superficie de la piel Esk.