Biofísica Final Jul18 T11 – 8 Termodinámica

8. Un ser humano posee una superficie corporal de, aproximadamente, 2 m². La temperatura de la piel es de 33 ºC y su emisividad es 0,9. ¿Qué cantidad de calor (neta) intercambia por hora por radiación en un ambiente a 15 ºC?

Dato : σ = 5,67 x 10^-8 W/m² K⁴  ( constante de Stefan-Boltzmann)

 recibe 18,6 J  recibe 417,1 J  recibe 2528 kJ

 entrega 435,7 J  entrega 3221 kJ █ entrega 694 kJ

Ley Stefan-Boltzmann

QN/Δt = σ ε A (Ta⁴ - Tc⁴)

donde

QN = cantidad de calor neta intercambiada

Δt = tiempo transcurrido = 1 hora = 3.600 s

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

ε = emisividad = 0,9

A = área = 2 m²

Ta = temperatura ambiente = 15º C = 15º C + 273 = 288 ºK

Tc = temperatura del cuerpo = 33º C = 33º C + 273 = 306 ºK

Reemplazando y despejando Q

Q = 5,67 x 10^-8 W/m² K⁴ 0,9 * 2 m² ( (288 ºK)⁴ – (306 ºK)⁴) 3.600 s = -693.679 J = - 694 kJ

( Q < 0 calor entregado )