Considere uma pessoa em repouso que produz potência metabólica P_met = 150 W. Área de pele exposta A = 0,50…

Questão

Considere uma pessoa em repouso que produz potência metabólica P_met = 150 W. Área de pele exposta A = 0,50 m², T_skin = 34 °C, ar a Ta = 0 °C, coeficiente convectivo h = 25 W/(m²·K), emissividade e = 0,95. Usando s = 5,67×10^-8 W/(m²·K^4), calcule as perdas por convecção e por radiação, a perda total e a potência metabólica necessária para equilíbrio térmico.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Resolução: P_conv = h·A·(T_skin-Ta) = 25·0,50·(34 K) = 425 W. Para radiação: T_skin = 307 K, Ta = 273 K; ?T^4 = 307^4-273^4 = 3,327×10^9 K^4. P_rad = e·s·A·?T^4 = 0,95·5,67×10^-8·0,50·3,327×10^9 ˜ 89,6 W. Perda total ˜ 425 + 89,6 = 514,6 W. Com P_met = 150 W há um déficit ˜ 364,6 W; portanto P_met necessária para equilíbrio ˜ 514,6 W.

Explicação

A resolução apresenta o cálculo das perdas de calor por convecção e radiação, utilizando as fórmulas apropriadas e os dados fornecidos. A soma dessas perdas resulta em um valor total que indica o déficit em relação à potência metabólica inicial. Para manter o equilíbrio térmico, a potência metabólica necessária deve ser igual à soma das perdas, garantindo que a pessoa não perca calor excessivamente.

Raio-X da questão

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