Astronomía
RSS Astronoo Sígueme en X Sígueme en Bluesky Sígueme en Pinterest
Español English Français Português 日本語 Deutsch
 
Última actualización el 13 de enero de 2024

Sensación térmica

Sensación térmica
Medidor del índice de calor y sensación térmica que muestra la temperatura real y cómo se siente. Creative Commons (dominio público).

¿Cómo se siente la temperatura?

humedad relativa.
El cuerpo humano genera calor debido a procesos metabólicos (actividad muscular, digestión de alimentos, circulación sanguínea, etc.).
La temperatura sentida estima la sensación subjetiva de frío percibida por la piel. Se calcula en función de cómo diferentes factores afectan la pérdida de calor corporal. Esta pérdida de calor se debe a la evaporación del sudor, la conducción a través de la piel y la convección con el movimiento del aire.
Cuanto más fuerte es el viento, más calor se disipa, dando la impresión de una temperatura más baja. Por tanto, el viento acelera la pérdida de calor del cuerpo por convección. Elimina la capa de aire caliente cerca de la piel, acelerando así el proceso de enfriamiento. Esto puede hacerte sentir más frío, incluso si la temperatura ambiente no es extremadamente baja.
La luz solar directa tiene un efecto de calentamiento en el cuerpo. Cuanto más fuerte era el sol, más alta se sentía la temperatura. El efecto de calentamiento del sol se debe a la radiación. De hecho, los rayos del sol atraviesan la atmósfera y penetran en la piel, lo que la calienta.
A temperaturas más altas, la alta humedad puede hacer que sentir calor sea más incómodo. Cuando hace calor, la alta humedad limita la capacidad del cuerpo para perder calor a través del sudor. El sudor tiene dificultad para evaporarse en el aire saturado de humedad. Esto puede hacerte sentir pesado e incómodo.

¿Cómo calcular la temperatura sentida?

La fórmula matemática comúnmente utilizada es el índice de viento del Servicio Meteorológico Nacional (NWS).
El movimiento del aire acelera la tasa de transferencia de calor del cuerpo humano a la atmósfera circundante, particularmente cuando las temperaturas son inferiores a aproximadamente 7°C (45°F).

La fórmula matemática en unidades del sistema internacional:

Tfieltro = 13,12 + 0,6215 × T − 11,37 × V0,16 + 0,3965 × T × V0,16

T es la temperatura del aire en grados Celsius, medida a 1,5 metros del suelo, en un refugio.
V es la velocidad del viento en kilómetros por hora.
13.12 es un término constante que tiene en cuenta ciertos parámetros fisiológicos, en particular el calor producido por el metabolismo humano.
0,6215 es un coeficiente utilizado para convertir la velocidad del viento a unidades compatibles con la temperatura en grados Celsius.
11,37 es el coeficiente asociado a la velocidad del viento (V). Modifica el impacto del viento sobre la sensación de frío teniendo en cuenta la variación de la pérdida de calor corporal con la velocidad del viento.
0,16 es un exponente utilizado con la velocidad del viento en la fórmula. Este exponente (0,16) representa la dependencia de la pérdida de calor de la velocidad del viento. Indica cómo la sensación de frío aumenta de forma no lineal con la velocidad del viento.
39,65 es un término que tiene en cuenta la humedad relativa. Esto significa que la humedad afecta la forma en que el viento influye en el frío que sientes.

Todos estos valores son coeficientes constantes que se utilizan para ajustar el cálculo de la temperatura del fieltro a la temperatura real. Estos coeficientes se derivan de investigaciones empíricas, estudios meteorológicos y observaciones para mejorar la precisión del índice de sensación térmica al reflejar de manera más realista el efecto del viento en la percepción de la temperatura. Ajustando estos coeficientes buscamos que el índice de sensación térmica sea más representativo de la realidad subjetiva de la sensación de frío en presencia de viento.

La fórmula matemática en unidades de medida anglosajonas:

Tfieltro = 35,74 + 0,6215 × T − 35,75 × V0,16 + 0,4275 × T × V0,16

Tfelt es el índice del viento en grados Fahrenheit,
T es la temperatura del aire en grados Fahrenheit,
V es la velocidad del viento en millas por hora.

Ejemplos de cálculo de la temperatura del fieltro

Cálculo en unidades del sistema internacional:
T=5°C (temperatura real en grados Celsius), V=40 km/h (velocidad del viento).
Fórmula de Excel: = (13,12 + 0,6215 * 5) - (11,37 * 40^0,16) + (0,3965 * 5 * 40^0,16)
Temperatura sentida = 0,71°C.

Cálculo en unidades de medida anglosajonas:
T=41°F (temperatura real en Fahrenheit), V=24,8 mph (velocidad del viento en millas por hora).
Fórmula de Excel: = (35,74 + 0,6215 *41) - (35,75 * 24,8^0,16) + (0,4275 * 41 * 24,8^0,16)
Temperatura de sensación = 41,9°F.

¿Es el sentimiento general para todos los individuos?

Esta fórmula aparentemente complicada ilustra cómo el viento aumenta la pérdida de calor del cuerpo, haciendo que la temperatura parezca más fría de lo que realmente es. Por lo tanto, el índice de sensación térmica proporciona una medida más precisa de cuánto frío se siente. ¿Pero es el sentimiento general para todos los individuos?

Los parámetros elegidos son parámetros medios, por lo que la fórmula del índice de sensación térmica proporciona una aproximación general de la sensación de frío.

De hecho, la percepción individual de la temperatura puede variar dependiendo de varios factores fisiológicos, psicológicos y ambientales. Cosas como la masa corporal, el nivel de actividad, la circulación sanguínea, la tasa metabólica, la resistencia individual al frío e incluso aspectos psicológicos como la tolerancia personal al frío pueden influir en cómo una persona experimenta la temperatura.

Además, la fórmula no tiene en cuenta ciertos factores locales como la exposición a la luz solar, la presencia de obstáculos que puedan reducir la velocidad del viento, etc.
Es importante señalar que la temperatura sentida es un concepto subjetivo. Depende de la sensibilidad del individuo a la temperatura, de su equipamiento y de su estado de salud.

¿Cuál es la temperatura que se siente en el espacio interestelar?

La temperatura que siente un cuerpo humano desnudo en el espacio interestelar depende de la potencia térmica liberada por el cuerpo, la temperatura del medio ambiente y el modo de intercambio de calor. En general, el cuerpo humano pierde calor por convección, conducción y radiación.

En el espacio no hay convección ni conducción, porque no hay materia. Por tanto, el único modo de intercambio de calor es la radiación.

El cuerpo humano emite radiación infrarroja con una longitud de onda de aproximadamente 10 µm, lo que corresponde a una temperatura de 37°C. El medio interestelar también emite radiación, cuya temperatura media es de -270,45°C. La temperatura que siente el cuerpo humano es, por tanto, la diferencia entre la temperatura del cuerpo y la temperatura del medio ambiente, multiplicada por un coeficiente de intercambio de calor por radiación.

En realidad, un cuerpo humano expuesto al vacío del espacio sin protección moriría en cuestión de minutos, no por frío, sino por descompresión, deshidratación, asfixia e irradiación. Por tanto, no podemos hablar de temperatura sentida.

Artículos sobre el mismo tema

La velocidad de la luz: el límite absoluto que nada puede superar La velocidad de la luz: el límite absoluto que nada puede superar
La realidad se nos escapa: verdades que nunca podremos demostrar La realidad se nos escapa: verdades que nunca podremos demostrar
La física del Universo en 50 ecuaciones: guía de uso La física del Universo en 50 ecuaciones: guía de uso
La identidad de Kaya: La ecuación que complica nuestra descarbonización La identidad de Kaya: La ecuación que complica nuestra descarbonización
La velocidad insuperable en el Universo: cuando la energía se vuelve infinita La velocidad insuperable en el Universo: cuando la energía se vuelve infinita
El Embalamiento Electromagnético: El Secreto de la Velocidad de la Luz El Embalamiento Electromagnético: El Secreto de la Velocidad de la Luz
Comprender el Efecto Fotoeléctrico: La Luz y los Electrones Comprender el Efecto Fotoeléctrico: La Luz y los Electrones
¿A qué distancia está el horizonte? ¿A qué distancia está el horizonte?
¿Cómo Inyectan Electricidad los Paneles Solares en la Red? ¿Cómo Inyectan Electricidad los Paneles Solares en la Red?
Dinámica del Momento Dinámica del momento para explicar la propulsión de cohetes o medusas
Cómo la energía de los electrones dicta las propiedades químicas Cómo la energía de los electrones dicta las propiedades químicas
El papel clave de la incertidumbre cuántica: Ninguna partícula puede estar en reposo El papel clave de la incertidumbre cuántica: Ninguna partícula puede estar en reposo
Energía y Potencia: No las confunda, el tiempo marca la diferencia Energía y Potencia: No las confunda, el tiempo marca la diferencia
¿Por qué hay un límite para el frío, pero no para el calor? ¿Por qué hay un límite para el frío, pero no para el calor?
La Ley de la Caída de los Cuerpos de Galileo La Ley de la Caída de los Cuerpos de Galileo
La Ley de los Gases Ideales: Una ecuación, miles de aplicaciones La Ley de los Gases Ideales: Una ecuación, miles de aplicaciones
La ecuación de Schrödinger revolucionó nuestra visión de la materia La ecuación de Schrödinger revolucionó nuestra visión de la materia
La magia del teorema de Noether: Del principio de mínima acción a las leyes de conservación La magia del teorema de Noether: Del principio de mínima acción a las leyes de conservación
Relación entre masa gravitacional y masa inercial y el principio de equivalencia Relación entre masa gravitacional y masa inercial y el principio de equivalencia
Terceira Equação da Física: A Quantidade de Movimento para Compreender as Colisões Terceira Equação da Física: A Quantidade de Movimento para Compreender as Colisões
A segunda equação essencial em física: A intuição de uma grandeza que se conserva A segunda equação essencial em física: A intuição de uma grandeza que se conserva
A primeira equação da física: Como matematizar a força A primeira equação da física: Como matematizar a força
La fuerza electromagnética o fuerza de Lorentz La fuerza electromagnética o fuerza de Lorentz
La energía solar recibida depende del ángulo de incidencia La energía solar recibida depende del ángulo de incidencia
¿Por qué el mármol es más frío que la madera? ¿Por qué el mármol es más frío que la madera?
¿Por qué un fotón que no tiene masa tiene energía? ¿Por qué un fotón que no tiene masa tiene energía?
Fórmula de Bayes e inteligencia artificial Fórmula de Bayes e inteligencia artificial
Las siete constantes fundamentales de la física Las siete constantes fundamentales de la física
¿Qué temperatura se siente en el espacio interestelar? ¿Qué temperatura se siente en el espacio interestelar?
Curvas de radiación del cuerpo negro Curvas de radiación del cuerpo negro: ley de Planck
El principio de equivalencia El principio de equivalencia, los efectos gravitacionales son indistinguibles de la aceleración
E=mc2: Los cuatro conceptos fundamentales del universo revisados E=mc2: Los cuatro conceptos fundamentales del universo revisados
¿Cómo pesar el sol? ¿Cómo pesar el sol?
Ecuación de la caída libre de cuerpos (1604) Ecuación de la caída libre de cuerpos (1604)
Coulomb vs Newton: La misteriosa similitud de las fuerzas del Universo Coulomb vs Newton: La misteriosa similitud de las fuerzas del Universo
Ecuación de Boltzmann sobre la entropía (1877) Ecuación de Boltzmann sobre la entropía (1877)
Las ecuaciones de la relatividad especial (1905) Las ecuaciones de la relatividad especial (1905)
La ecuación de la relatividad general (1915) La ecuación de la relatividad general (1915)
Ecuaciones de la rotación planetaria: entre momento cinético y equilibrio gravitacional Ecuaciones de la rotación planetaria: entre momento cinético y equilibrio gravitacional
Ecuación de la velocidad orbital de un planeta Ecuación de la velocidad orbital de un planeta
La ecuación de Planck La ecuación de Planck
Entender la ecuación de Schrödinger sin matemáticas Entender la ecuación de Schrödinger sin matemáticas
Las tres leyes de Newton: De la manzana que cae a los planetas que orbitan Las tres leyes de Newton: De la manzana que cae a los planetas que orbitan
Las ecuaciones de Maxwell Las ecuaciones de Maxwell
La ecuación de Paul Dirac La ecuación de Dirac
Conservación de la energía Conservación de la energía
Ecuación de la inducción electromagnética Ecuación de la inducción electromagnética
¿Por qué las partículas elementales no tienen masa? ¿Por qué las partículas elementales no tienen masa?
Diferencia entre calor y temperatura Diferencia entre calor y temperatura