20 febrero 2012

Sensación térmica

El término "sensación térmica" no es muy antiguo.

La percepción que tenemos de la temperatura es un proceso que tiene que ver con la humedad del aire y con la velocidad del viento. Estas variables provocan una diferente evaporación de la humedad de la piel, y hacen variar también la tasa que transpiramos. Lo que percibimos, según estas variables, se llama sensación térmica, y en ella también interviene el calor que irradiamos. 

Excepto a temperaturas altas, el viento sirve para aumentar la sensación de frío, ya que el viento favorece la evaporación a través de la piel y para ello se necesita calor que roban al cuerpo. El cambio de fase de agua (en el sudor) a vapor requiere que las moléculas alcancen un estado de energía más alto. Esa energía es adquirida absorbiendo el calor del tejido circundante por la conducción (es decir, el sudor sirve como sistema de control de la temperatura corporal, al eliminar calor de las capas superficiales de la piel).

El movimiento del aire aumenta la velocidad a la que la temperatura de un objeto alcanza la temperatura del aire ambiente. Los humanos perciben o "sienten" que este aumento de la velocidad de enfriamiento del cuerpo es como el frío causado por el viento.

La primera fórmula de la temperatura de sensación la desarrolló el ejército de Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial, por Siple y Passel que trabajaban en el Antártico y fue usada por el Servicio Nacional del Tiempo en los años setenta. En 2001 la fórmula fue revisada para recoger las teorías más precisas. Estas fórmulas se diseñan específicamente para el cuerpo humano, o más específicamente aún para el rostro humano. La temperatura de sensación también afecta a los animales, y a los objetos inanimados, pero para ellos se aplican fórmulas diferentes.

El índice de temperatura de sensación usado por los servicios de tiempo americanos y canadienses se calcula con la fórmula siguiente:
Ts = 13,12 + 0,6215xT − 11,37xV0,16 + 0,3965xTxV0,16
donde T s es la temperatura de sensación en °C, T es la temperatura del aire, y V es la velocidad del viento en km/h con un anemómetro situado a 10 m de altura.

En la siguiente tabla puedes calcular el índice de sensación termica. EWntras por la izquierda, selecionando la fila de la velocidad del viento. Vas hacia la derecha y busca la temperatura en ese momento. En la intersección de la fila y la columna, tienes la teperatura que tu cuerpo siente en ese momento (concepto muy subjetivo: los de Burgos nunca tenemos frío).


Actualmente se emplea el índice WBGT:

El índice WBGT (Wet Bulb Globe Thermometer) se va a utilizar para establecer cuándo una situación presenta riesgos de estrés térmico. A su vez, también ayuda a tomar decisiones acerca de las medidas preventivas necesarias para paliar tales situaciones.
La denominación WBGT proviene de que en su cálculo van a ser necesarios los valores de la temperatura húmeda, temperatura seca y temperatura de globo, medidas respectivamente mediante un termómetro de bulbo húmedo (Wet Thermometer), un termómetro de bulbo seco (Bulb Thermometer) y un termómetro de globo (Globe Thermometer).

Las expresiones que se utilizan para calcular el índice WBGT son:

WBGT = 0,7 · Th + 0,3 · Tg (ºC) (sin exposición solar)
WBGT = 0,7 · Th + 0,2 · Tg + 0,1 · Ta (ºC) (con exposición solar)

En donde: Th: temperatura húmeda (ºC); Tg: temperatura de globo (ºC);  Ta: temperatura seca del aire (ºC).

Termómetro de bulbo húmedo, para medir el influjo de la humedad en la sensación térmica. Junto con un termómetro ordinario forma un psicrómetro, que sirve para medir humedad relativa, tensión de vapor y punto de rocío. Se llama de bulbo húmedo porque de su bulbo o depósito parte una muselina de algodón que lo comunica con un depósito de agua. Este depósito se coloca al lado y más bajo que el bulbo, de forma que por capilaridad está continuamente mojado.

Termómetro de globo, para medir la temperatura radiante. Consiste en un termómetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una esfera de metal hueca, pintada de negro de humo. La esfera absorbe radiación de los objetos del entorno más calientes que el aire y emite radiación hacia los más fríos, dando como resultado una medición que tiene en cuenta la radiación. Se utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las personas.

Temperatura de bulbo seco o temperatura seca es la medida con un termómetro convencional de mercurio o similar cuyo bulbo se encuentra seco.

Ismael

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