El calor se transmite por 4 medios diferentes, la conducción, la convección, la radiación, la respiración y el cambio de estado o evotranspiración.
La conducción es la transmisión de calor que se produce por contacto directo entre cuerpos. Depende de la diferencia de temperaturas entre ambos, de su peso, de la superficie de contacto entre ambos y de lo aislantes que sean los materiales. Nuestra piel transfiere el calor a la ropa y es absorbido por el suelo o por el asiento.
Por eso mismo, si caminamos descalzos nos parecerá que está más frío un suelo de piedra que uno de madera, aun estando a la misma temperatura, debido a su aislamiento. Igualmente si nos tumbamos sobre un suelo frío nos enfriaremos más rápido que si permanecemos de pie, debido a la diferencia de superficie de contacto, por eso mismo, quizá sea el mecanismo que menor influencia tiene en la práctica deportiva.
La convección es el intercambio entre el cuerpo y un líquido o un gas y puede ser convección natural, si el fluido no se mueve y forzada si hay movimiento. El agua transmite unas 10 veces más el calor que el aire, por eso mismo el agua a 22ºC nos parece fría y en cambio ponemos la calefacción a 22ºC. Además, cuanta más humedad haya en el aire mayor será la transmisión de calor, así, 30ºC en un clima seco será mucho más soportable que el sofocante calor de un clima tropical a esos mismos 30ºC.
En ausencia de movimiento, como el calor aumenta el volumen, baja la densidad y al bajar la densidad hace que el fluido caliente ascienda y el frío descienda. El aire justo alrededor de la piel asciende siendo reemplazado por otro más frío, al ser tan poca la diferencia de densidad este proceso es lento y aún más lento en el caso de un líquido. Sin embargo, al ser el agua una buena conductora de calor y 800 veces más densa que el aire lo compensa como vimos anteriormente. Por eso mismo el aire acondicionado se impulsa por la parte superior de la habitación, para que vaya descendiendo haciendo más homogénea la temperatura.
En cambio, la convección forzada se debe a que el aire se mueve a gran velocidad reponiendo el aire que se ha calentado alrededor de nuestra piel. Esto hace que más o menos a por cada 10 km/h que aumentemos la velocidad de un aire sin que sudemos, tengamos una sensación térmica de bajar 1ºC. Por eso mismo se pasa más frío en una moto en marcha que parados.
La radiación es el calor que se transmite por ondas electromagnéticas y depende de las temperaturas de ambos (a la cuarta potencia), de la capacidad de emisión de las superficies y de la cantidad de superficie que está expuesta entre ambas. La radiación hace que en un día soleado de invierno podamos estar con ropa corta al sol pero que en cuanto se pone el sol pasemos mucho frío. El color hace que refleje más o menos cantidad de calor, los colores claros emiten más ondas que los oscuros, por eso mismo el blanco es el más aconsejado con el sol en verano. Además los más brillantes reflejan más calor que los mates.
La evotranspiración o evaporación, es el calor que se absorbe al evaporarse el sudor o un líquido. Depende de la temperatura y cantidad de humedad presente en el ambiente y de la superficie del agua en contacto con el aire. Por cada litro de agua que evaporemos estaremos absorbiendo casi 600 kcal, en cambio para subir 1ºC un litro de agua con 1 kcal nos basta. Es por eso que en ambientes secos y calurosos, al aire libre como las terrazas, sea muy efectivo pulverizar microgotas, ya que rápidamente se evaporan rebajando el calor ambiente.
Por último, podríamos decir que la respiración es otro método de transmisión de calor, aunque es algo más complejo. Por un lado está el intercambio de materia al absorber el oxígeno del aire y expulsar CO2 y por otro está como método de regulación de temperatura, que no es más que una evotranspiración y una convección.
En los humanos, como explicaré en la entrada de regulación térmica, la respiración se usa principalmente para eliminar el CO2 y el agua producidos al obtener energía, por lo tanto el ritmo respiratorio irá acompasado a nuestro nivel de ejercicio debido a la necesidad de oxígeno. Es decir, respiraremos más rápida y profundamente cuanto mayor sea el esfuerzo y la disipación de energía es simplemente una consecuencia. En este punto, existe una pérdida de energía debido a que puede ocurrir una combustión incompleta, liberando CO y no CO2.
En cambio, en la mayoría de mamíferos, la respiración también sirve como medio para eliminar calor. Se basa sencillamente en provocar una convección y evaporación forzada aumentando la frecuencia respiratoria. Es lo que llamamos jadeo y que habremos podido ver en perros.
Así que, con estas ideas básicas sobre
transmisión de calor y una posterior idea sobre la capa límite podremos entrar
a revisar cómo funciona la regulación térmica en los humanos. Luego, gracias a
ello entenderemos mucho mejor cómo funciona la ropa de verano y de invierno, y
seremos conscientes de la importancia de esto en los equipos de protección como
las gafas, cascos o guantes.
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