Sensação térmica x temperatura ambiente

27 de dezembro, 2012 às 19:06 | Postado em Mudanças de estado da matéria, Percepção: Teoria das cores, visão, audição, ..., Termologia, termodinâmica

Tem se tornado comum na mídia a referência à SENSAÇÃO TÉRMICA em oposição à TEMPERATURA AMBIENTE e isso pode confundir facilmente o ouvinte, pois ambas as informações têm a mesma dimensão de uma TEMPERATURA.

Em que diferem, então?

Existe algum erro conceitual na forma como a mídia se refere costumeiramente à sensação térmica?

O estudo da relação entre os ESTÍMULOS OBJETIVOS (variáveis físicas passíveis de medidas objetivas) e as SENSAÇÕES humanas já foi objeto de estudo a partir dos meados do século XIX nos laboratórios de PSICOFÍSICA. Importantes cientistas como Mach, Helmholtz, Weber, Fechner deram contribuições até hoje válidas.

É bem conhecido no contexto da audição o NÍVEL DE INTENSIDADE SONORA (medida adimensional baseada no logaritmo da razão entre a INTENSIDADE SONORA de interesse por uma intensidade de referência, usualmente a intensidade correspondente ao limiar da audição) que, de acordo com a LEI DE FECHNER-WEBER, quantifica a sensação humana no que toca à intensidade sonora.

O prof. Alexandre Medeiros aborda aqui a relação entre a TEMPERATURA AMBIENTE e a SENSAÇÃO TÉRMICA, sendo que a segunda procura quantificar a partir da primeira e de outras variáveis físicas relevantes (tais como velocidade do vento, umidade relativa …) aquilo que um humano aproximadamente sente.

A diferença entre TEMPERATURA AMBIENTE e SENSAÇÃO TÉRMICA é notória quando saimos molhados de uma piscina ou mar, principalmente se houver vento.

Os ventiladores obviamente não baixam a temperatura ambiente (de fato até a elevam um pouco) mas nos sentimos refrigerados quando entramos na corrente de ar que eles produzem. Tal é explicado pela perda de energia em nossa pele por aumento da taxa de evaporação.

Sobre Conforto térmico pelo ventilador vide http://www.if.ufrgs.br/cref/?area=questions&id=344
_____________________________________________

Comentários do prof. Alexandre Medeiros no Facebook 

Para início de conversa cabe notar que enquanto a TEMPERATURA é uma GRANDEZA FÍSICA objetiva, ou seja, que pode ser medida e comparada rigorosamente por distintos instrumentos, a SENSAÇÃO TÉRMICA é apenas algo subjetivo, na verdade um construto neurofisiológico. Ela não deve ser confundida com a simples avaliação humana sem instrumentos (e, portanto imprecisa) da temperatura. Ela é bem mais do que isso. 

Vamos aos fatos:

Embora a sensação térmica seja normalmente referida em graus Celsius, como uma temperatura qualquer, ela NÃO é exatamente a mesma coisa de uma temperatura; ela é algo bem mais complexo, pois corresponde à percepção subjetiva da temperatura ambiente que DEPENDE DE VÁRIOS FATORES e VARIA DE INDIVÍDUO PARA INDIVÍDUO, de MOMENTO PARA MOMENTO e de LUGAR PARA LUGAR em um mesmo ambiente.

A SENSAÇÃO TÉRMICA é influenciada por um enorme conjunto de fatores, alguns objetivos como a velocidade do vento, a condutividade térmica de certos materiais e por outros tantos fatores subjetivos, como as distintas sensibilidades dos seres humanos às variações de temperatura.
Rigorosamente falando, portanto, a sensação térmica NÃO pode ser medida como uma grandeza física objetiva; entretanto o seu conceito continua sendo de fundamental importância, pois o que os termômetros marcam em um ambiente pode ser muito diferente do que os seres humanos sentem no mesmo.

A ideia de se referir a algo como a sensação térmica nasceu na Segunda Guerra Mundial quando os soldados na campanha na Rússia experimentavam sensações extremas ligadas ao transferência do calor e que não era bem descritas simplesmente pelas informações dos termômetros. A VELOCIDADE DO VENTO, em especial, era um fator a ser considerado nas referidas avaliações devido à retirada do calor da pele dos indivíduos por CONVECÇÃO que influenciava decisivamente na taxa de EVAPORAÇÃO.

Com tais informações, o exército americano adotou um parâmetro ao qual denominou de ÍNDICE DE SENSAÇÃO TÉRMICA que levava em conta a VELOCIDADE DO VENTO e apenas a velocidade do vento como fator adicional a ser avaliado em conjunto com a temperatura ambiente. O que se queria era transmitir a ideia de como a referida velocidade poderia afetar as sensações térmicas; mas NÃO garantir que tal informação seria A SENSAÇÂO TÉRMICA por completo, pois esta permanece sendo algo subjetivo e, portanto impossível de ser medido de forma objetiva como algo válido para todos os indivíduos em um certo local e momento.

Quando os noticiários, portanto, se referem usualmente à SENSAÇÃO TÉRMICA, eles estão na verdade se referindo apenas e simplificadamente ao ÍNDICE DE SENSAÇÃO TÉRMICA, algo objetivo e que leva em conta apenas parte (velocidade do vento) que influencia a bem complexa e subjetiva noção de sensação térmica como um todo.

Quanto ao estabelecimento dos índices de sensação térmica a abordagem é empírica, não envolvendo demonstrações matemáticas decorrentes de teorias mais gerais como estamos acostumados em muitos casos. Há pelo menos cinco diferentes índices; o mais usado deles sendo o WCI (Wind Chill Index). Recorre-se frequentemente, na prática, mais às tabelas dos dados coletados do que às fórmulas que as aproximem. Vejam, por exemplo: http://www.ilo.org/oshenc/part-vi/heat-and-cold/item/719-cold-indices-and-standards.

Para um ótimo retrospecto do tema em foco vejam o artigo “The Basis of Wind Chill” escrito por RANDALL OSCZEVSKI na revista ARCTIC, Vol. 48, N. 4, DECEMBER 1995, pp. 372–382. http://arctic.synergiesprairies.ca/arctic/index.php/arctic/article/view/1262

Prof. Alexandre Medeiros

_________________________________________________

Comentários no Facebook

Clovis Guerim Vieira – Olá, achei muito pertinente o seu texto, na verdade estou iniciando um estudo exatamente sobre a sensação térmica. Já descobri que aquela relação utilizada pelos meteorologistas foi elaborada de forma empírica, sem considerar alguns fatores importantes que também influenciam nessa sensação, como por exemplo a umidade relativa do ar. A equação é, na verdade, baseada na relação estabelecida por Sipler, parece muito com a lei de resfriamento de Newton, veja só: H = (10 V ^(1/2)+ 10,45 – V)*(T – 33).Onde V é a velocidade do vento em m/s e T é a temperatura do ar em graus Celsius. O resultado H mede a perda de calorias em quilocalorias por metro quadrado [Kcal/m2].O termo (10 V ^(1/2)+ 10,45 – V) pode parecer estranho, mas é referencia física à transferência de calor por condução forçada, admitindo que o escoamento do fluido seja laminar. A equação de Wind Chill fica dessa forma: STo = 33 + (10 Vo ^(1/2)+ 10,45 – Vo)*(T – 33)/22 (STo é a sensação térmica). Ela começa a falhar quando se considera velocidades mais altas, considerando um T fixo, a sensação térmica aumenta. A minha proposta é elaborar um novo método de análise, considerando o estímulo e a percepção, como propõe a Lei de Weber-Fechner: A percepção é proporcional ao logaritmo do estimulo. Se o senhor possuir mais alguma informação sobre isso e puder compartilhar, poderíamos trocar ideias.

Um Abraço!

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 16831.