Imagem: Medidor de sensação térmica e índice de calor que mostra a temperatura real e também sua sensação. Creative Commons (domínio público).
A temperatura sentida, também chamada de índice de sensação térmica, leva em consideração a combinação da temperatura real, velocidade do vento, luz solar direta e umidade relativa.
O corpo humano gera calor devido a processos metabólicos (atividade muscular, digestão de alimentos, circulação sanguínea, etc.).
A temperatura sentida estima a sensação subjetiva de frio percebida pela pele. É calculado com base em como diferentes fatores afetam a perda de calor corporal. Essa perda de calor se deve à evaporação do suor, à condução pela pele e à convecção com o movimento do ar.
Quanto mais forte o vento, mais calor é dissipado, dando a impressão de temperatura mais baixa. O vento, portanto, acelera a perda de calor do corpo por convecção. Remove a camada de ar aquecido próximo à pele, acelerando assim o processo de resfriamento. Isso pode fazer você sentir mais frio, mesmo que a temperatura ambiente não seja extremamente baixa.
A luz solar direta tem um efeito de aquecimento no corpo. Quanto mais forte o sol, maior será a temperatura sentida. O efeito de aquecimento do sol é devido à radiação. Na verdade, os raios solares perfuram a atmosfera e penetram na pele, o que a aquece.
Em temperaturas mais altas, a alta umidade pode tornar a sensação de calor mais desconfortável. Quando está calor, a alta umidade limita a capacidade do corpo de perder calor através da transpiração. O suor tem dificuldade em evaporar no ar saturado de umidade. Isso pode fazer você se sentir pesado e desconfortável.
A fórmula matemática comumente usada é o índice de vento do Serviço Meteorológico Nacional (NWS).
O movimento do ar acelera a taxa de transferência de calor do corpo humano para a atmosfera circundante, particularmente quando as temperaturas estão abaixo de cerca de 7°C (45°F).
A fórmula matemática em unidades do sistema internacional:
Tfeltro = 13,12 + 0,6215 × T − 11,37 × V0,16 + 0,3965 × T × V0,16
T é a temperatura do ar em graus Celsius, medida a 1,5 metros do solo, em um abrigo.
V é a velocidade do vento em quilômetros por hora.
13.12 é um termo constante que leva em conta certos parâmetros fisiológicos, nomeadamente o calor produzido pelo metabolismo humano.
0,6215 é um coeficiente usado para converter a velocidade do vento em unidades compatíveis com a temperatura em graus Celsius.
11,37 é o coeficiente associado à velocidade do vento (V). Modifica o impacto do vento na sensação de frio, levando em consideração a variação da perda de calor corporal com a velocidade do vento.
0,16 é um expoente usado com a velocidade do vento na fórmula. Este expoente (0,16) representa a dependência da perda de calor com a velocidade do vento. Indica como a sensação de frio aumenta de forma não linear com a velocidade do vento.
39,65 é um termo que leva em consideração a umidade relativa. Isso significa que a umidade afeta o modo como o vento influencia a sensação de frio.
Todos esses valores são coeficientes constantes utilizados para ajustar o cálculo da temperatura sentida de acordo com a temperatura real. Estes coeficientes são derivados de pesquisas empíricas, estudos meteorológicos e observações para melhorar a precisão do índice de sensação térmica, refletindo de forma mais realista o efeito do vento na percepção da temperatura. Ao ajustar esses coeficientes, buscamos tornar o índice de sensação térmica mais representativo da realidade subjetiva da sensação de frio na presença de vento.
A fórmula matemática em unidades de medida anglo-saxônicas:
Tfeltro = 35,74 + 0,6215 × T − 35,75 × V0,16 + 0,4275 × T × V0,16
Tfeltro é o índice do vento em graus Fahrenheit,
T é a temperatura do ar em graus Fahrenheit,
V é a velocidade do vento em milhas por hora.
Cálculo em unidades do sistema internacional:
T=5°C (temperatura real em graus Celsius), V=40 km/h (velocidade do vento).
Fórmula Excel: = (13,12 + 0,6215 * 5) - (11,37 * 40 ^ 0,16) + (0,3965 * 5 * 40 ^ 0,16)
Temperatura sentida = 0,71°C.
Cálculo em unidades de medida anglo-saxônicas:
T=41°F (temperatura real em Fahrenheit), V=24,8 mph (velocidade do vento em milhas por hora).
Fórmula Excel: = (35,74 + 0,6215 *41) - (35,75 * 24,8 ^ 0,16) + (0,4275 * 41 * 24,8 ^ 0,16)
Temperatura sentida = 41,9°F.
Esta fórmula aparentemente complicada ilustra como o vento aumenta a perda de calor do corpo, fazendo com que a temperatura pareça mais fria do que realmente é. O índice de sensação térmica fornece, portanto, uma medida mais precisa de quão frio você sente. Mas será que o sentimento é geral para todos os indivíduos?
Os parâmetros escolhidos são parâmetros médios, portanto a fórmula do índice de sensação térmica fornece uma aproximação geral da sensação de frio.
Na verdade, a percepção individual da temperatura pode variar dependendo de vários fatores fisiológicos, psicológicos e ambientais. Coisas como massa corporal, nível de atividade, circulação sanguínea, taxa metabólica, resistência individual ao frio e até aspectos psicológicos como tolerância pessoal ao frio podem influenciar a forma como uma pessoa experimenta a temperatura.
Além disso, a fórmula não leva em consideração determinados fatores locais, como a exposição à luz solar, a presença de obstáculos que possam reduzir a velocidade do vento, etc.
É importante ressaltar que a temperatura sentida é um conceito subjetivo. Depende da sensibilidade do indivíduo à temperatura, do seu equipamento e do seu estado de saúde.
A temperatura sentida por um corpo humano nu no espaço interestelar depende da energia térmica liberada pelo corpo, da temperatura do ambiente e do modo de troca de calor. Em geral, o corpo humano perde calor por convecção, condução e radiação.
No espaço não há convecção nem condução, porque não há matéria. O único modo de troca de calor é, portanto, a radiação.
O corpo humano emite radiação infravermelha com comprimento de onda de aproximadamente 10 µm, o que corresponde a uma temperatura de 37°C. O meio interestelar também emite radiação, cuja temperatura média é de -270,45°C. A temperatura sentida pelo corpo humano é, portanto, a diferença entre a temperatura do corpo e a temperatura do ambiente, multiplicada por um coeficiente de troca de calor por radiação.
Na realidade, um corpo humano exposto ao vácuo do espaço sem proteção morreria em poucos minutos, não de frio, mas de descompressão, desidratação, asfixia e irradiação. Não podemos, portanto, falar de temperatura sentida.
Teoria do muro de Planck