Conducción: Enfriamiento del Cuerpo

La ecuación básica de transferencia de calor por conducción es

donde en este caso A será el área del cuerpo humano y k la conductividad térmica del aire que rodea al cuerpo.

Cálculo con Otros Parámetros del Modelo
Estudio del "Grosor de Pared". Supuesto
Modelación del Enfriamiento del Cuerpo Humano
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Conceptos sobre Transferencia del Calor

Ejemplos sobre Transferencia del Calor
 
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Convección: Enfriamiento del Cuerpo

El papel del efecto de la convección sobre el cuerpo humano se trata junto con la conducción. Ni siquiera juntos, son significativos en el enfriamiento del cuerpo humano.

La convección, como uno de los mecanismos de transferencia de calor básicos, implica el transporte de energía por el movimiento del medio de transferencia de calor, en este caso el aire que rodea el cuerpo. El mejor enfoque para una estimación de la pérdida de calor por este mecanismo puede ser, calcular el calor perdido por conducción y ajustar el grosor de pared efectivo usado en el cálculo por conducción, para tomar en cuenta el hecho de que el movimiento del aire, eliminará la capa de calor que rodea la piel e incrementará la transferencia de calor al aire.

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El "Grosor de Pared" en la Pérdida de Calor

El grueso de la pared d en la ecuación de la transferencia de calor por conducción

tiene un significado específico, cuando tratamos con pérdidas de calor a través de la pared o del grosor de un determinado material, pero en las pérdidas por conducción de un objeto caliente en el aire, no hay un grosor de pared identificable. En ejemplos como el enfriamiento del cuerpo humano, se puede adquirir alguna idea, si definimos el grosor de pared como la distancia en el medio circundante, donde la temperatura ha caido hasta el valor de la temperatura ambiente.

El supuesto de que la temperatura baja de 34ºC., hasta la temperatura del aire ambiente en calma en una distancia de 5 cm., no es más que una conjetura que sirve para señalar este importante concepto. La pérdida por conducción sería mucho mayor, si un ventilador soplara aire sobre la piel, quitando la capa de aire caliente. Esto también puede estudiarse en términos de convección.
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La Conducción. Enfriamiento del Cuerpo

La ecuación básica de transferencia de calor por conducción es

donde en este caso A será el área del cuerpo humano y k la conductividad térmica del aire que rodea al cuerpo.

Se pueden introducir datos para cualquiera de los parámetros de abajo, y se calculará la tasa de pérdida de calor por conducción. Los parámteros no especificados, tomarán unos valores predeterminados por defecto, pero todos ellos se pueden cambiar.

Para un área de piel A = m2

y conductividad térmica del aire
k = x 10^ cal/cm ºC s = x 10^J/cm ºC s,

si la distancia efectiva al aire de temperatura ambiente es d = cm

y las temperaturas son = ºC y = ºC

entonces, la tasa de pérdida de calor será


Q/t = vatios.
Ejemplo con Parámetros Modelos
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