Biofísica 3. Termodinámica 16 Transmisión de Calor

Transmisión de Calor 16.

a. Calcule la cantidad de calor por hora que transfiere el cuerpo humano al medio ambiente por radiación un día que la temperatura exterior es 25ºC. Suponga que la superficie corporal es del orden de 1,8m² y se comporta casi como un cuerpo negro a temperatura de 33°C.

Ley de Stefan-Boltzman

Potencia = σ ε A T⁴

donde

σ= constante de Boltzman = 5,67 x 10^-8  W/m² K⁴

ε = emisividad

A =  área

T ₌ temperatura

Potencia neta = Potencia absorbida por el cuerpo – Potencia emita por el cuerpo

Potencia emitida por el cuerpo (depende de la temperatura del cuerpo)

Pot(emitida) = σ ε A T⁴

donde

ε = emisividad del cuerpo negro = 1

A =  área de piel del cuerpo = 1,8 m²

T ₌ temperatura corporal = 33ºC + 273 ºC = 306 ºK

Reemplazando

Pot(emitida)= 5,67 x 10^-8  W/m² K⁴  * 1 * 1,8 m² * (306 ºK)⁴ = 895 W

Potencia absorbida por el cuerpo (depende de la temperatura exterior al cuerpo)

Pot(absorbida)= σ ε A T⁴

donde

ε = emisividad del cuerpo negro = 1

A =  área de piel del cuerpo = 1,8 m²

T ₌ temperatura exterior (ambiente) = 25ºC + 273 ºC = 298 ºK

Reemplazando

Pot(absorbida)= 5,67 x 10^-8  W/m² K⁴  * 1 * 1,8 m² * (298 ºK)⁴ = 805 W

Pot(neta) = Pot(absorbida) – Pot(emitida) = 805 W – 895 W = -90 W = - 77,4 kcal/h < -------  cantidad de calor por hora

b. ¿Mediante qué otros mecanismos el cuerpo humano transfiere calor al ambiente? Explique.

El cuerpo humano puede transferir calor por convección, por evaporación (el sudor), etc.