CT_Aula_02_Mecanismos_termorreguladore2s

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Organismo Humano e
Termorregulação
CONFORTO TÉRMICO 
Profª M.a Kátia Lopes
Eng Agrônoma & Veterinária
Ao frio
Ao calor
CONFORTO TÉRMICO 
Profª M.a Kátia Lopes
Eng Agrônoma & Veterinária
Mecanismos de Termoregulação
CONFORTO TÉRMICO 
32º
Mecanismos de Termoregulação
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos Institivos e Culturais
 Reações ao Frio
Mecanismos de Termoregulação
CONFORTO TÉRMICO 
 Reações ao Frio
Arrepio
Mecanismos de Termoregulação
CONFORTO TÉRMICO 
Aumento do Metabolismo
 Reações ao Frio
Mecanismos de Termoregulação
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos de Termoregulação
 Reações ao Frio
Vasoconstrição
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos de Termoregulação
Vasoconstrição
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos Institivos e Culturais
Mecanismos de Termoregulação
 Reações ao Calor
CONFORTO TÉRMICO 
Redução do Metabolismo
Mecanismos de Termoregulação
 Reações ao Calor
CONFORTO TÉRMICO 
Vasodilatação Periférica
Mecanismos de Termoregulação
 Reações ao Calor
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos de Termoregulação
Vasodilatação Periférica
 Reações ao Calor
CONFORTO TÉRMICO 
Suor ou exudação
Mecanismos de Termoregulação
 Reações ao Calor
Ao calor
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos de Termoregulação
Ao calor
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos de Termoregulação
Ao calor
CONFORTO TÉRMICO 
Mecanismos de Termoregulação
CONFORTO TÉRMICO 
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
Conforto Térmico
Melhor entendimento do clima;
Conhecimento do relacionamento do homem e meio ambiente.
Trocas térmicas - necessário uma das duas condições:
Corpos com diferentes temperatura: 
o corpo mais “quente” perde calor para o mais “frio” 
CONFORTO TÉRMICO 
Sensação de conforto? :
Pela definição da ASHRAE: 
É a condição da mente que expressa 
 satisfação com o ambiente térmico;
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
Sensação de conforto? :
Metabolismo: produção de energia interna (combustíveis orgânicos)  organismo adquire energia;
20% potencializado em trabalho;
80% transforma em calor dissipado para manter o equilíbrio.
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
O organismo humano e a termorregulação:
- Pele:
Principal órgão termorregulador;
Através dela realizam as trocas térmicas;
Sua temperatura é regulada pelo fluxo sanguíneo que a percorre:
Mais intenso  mais elevada a temperatura.
vasodilatação ou vasoconstricção
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
Sensação de conforto:
O papel da vestimenta:
A vestimenta representa uma barreira para as trocas térmicas de calor por convecção;
Mantém uma camada, mínima que seja, de ar parado, o que dificulta as trocas por convecção e radiação;
Em clima seco, uma vestimenta adequada mantém a umidade do organismo pela transpiração;
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
Sensação de conforto:
O papel da vestimenta:
Funciona como isolante térmico pois mantém a camada de ar mais ou menos aquecida 
conforme suas propriedades isolantes;
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
Sensação de conforto:
O papel da vestimenta:
Foi solicitado no prédio sede da ONU que os funcionários se vestissem “adequadamente”, para minimizar o consumo energético do ar-condicionado.
Unidade “clo” 
 = 0,155m2oC/W = 1 terno completo.
Conforto Térmico
CONFORTO TÉRMICO 
CONFORTO TÉRMICO 
Somatório de peças de roupa que produzem índice de resistência térmica final para a vestimenta.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Mudança do estado de agregação:
transferência, transmissão ou propagação de calor, propagação ou transferência térmica
Transição de energia térmica de uma massa (corpo) mais quente para uma massa mais fria. Noutras palavras, é a troca de energia calorífica entre dois sistemas de temperaturas diferentes.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor:
É a nomenclatura atribuída à energia térmica sendo transferida de um sistema a outro exclusivamente em virtude da diferença de temperaturas entre eles. 
Não é correto se afirmar:
que um corpo possui mais calor que outro,
- que um corpo possui calor; 
Os sistemas possuem energia interna e o conceito de energia interna não deve jamais ser confundido com o conceito de calor
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor sensível:
 
Provoca apenas a variação da temperatura do corpo. 
Ou seja,
a quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor sensível:
 
Fenômeno regido pela lei física 
Equação Fundamental da Calorimetria, que diz que a quantidade de calor sensível (Q) é igual ao produto de sua massa, da variação da temperatura e de uma constante de proporcionalidade dependente da natureza de cada corpo denominada calor específico.
É representado pela letra Q. 
É medido em caloria por grama (cal/g°C)
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor sensível:
 
Q = c . M . Δθ
Onde:
Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).
c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).
m = massa do corpo (g ou kg).
Δθ = variação de temperatura (°C).
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor sensível:
	Substância	c (cal/g°C)
	Alumínio	0,219
	Água	1,000
	Álcool	0,590
	Cobre	0,093
	Chumbo	0,031
	Estanho	0,055
	Ferro	0,119
	Gelo	0,550
	Mercúrio	0,033
	Ouro	0,031
	Prata	0,056
	Vapor d'água	0,480
	Zinco	0,093
Quando:
Q>0: o corpo ganha calor.
Q<0: o corpo perde calor.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor sensível:
 
Q = c . M . Δθ
Onde:
Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).
c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).
m = massa do corpo (g ou kg).
Δθ = variação de temperatura (°C).
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor sensível:
Exemplo:
Qual a quantidade de calor sensível necessária para aquecer uma barra de ferro de 2kg de 20°C para 200°C? 
Dado: calor específico do ferro = 0,119cal/g°C.
2kg = 2000g
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor Latente:
Provoca algum tipo de alteração na estrutura física do corpo.
É a quantidade de calor que a substância troca por grama de massa durante a mudança de estado físico. 
É representado pela letra L. 
É medido em caloria por grama (cal/g)
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor latente:
QL = m . L
A quantidade de calor latente (Q) é igual ao produto da massa do corpo (m) e de uma constante de proporcionalidade (L).
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor latente:
Assim:
A constante de proporcionalidade é chamada calor latente de mudança de fase e se refere a quantidade de calor que 1g da substância calculada necessita para mudar de uma fase para outra.
A depender da natureza da substância, também depende de cada mudança de estado físico.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor latente:
	Substância	T fusão
 ºC	Lf ·103 (J/kg)	T ebulição ºC	Lv ·103 (J/kg)
	Álcool etílico	-114	105	78.3	846
	Acetona	-94.3	96	56.2	524
	Benzeno	5.5	127	80.2	396
	Alumínio	658.7	322-394	2300	9220
	Estanho	231.9	59	2270	3020
	Ferro	1530	293	3050	6300
	Cobre	1083	214	2360	5410
	Mercúrio	-38.9	11.73	356.7	285
	Chumbo	327.3	22.5	1750	880
	Potássio	64	60.8	760	2080
	Sódio	98	113	883	4220
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor latente:
Por exemplo, para a água:
	Calor latente de fusão	80cal/g
	Calor latente de vaporização	540cal/g
	Calor latente de solidificação	-80cal/g
	Calor latente de condensação	-540cal/g
Quando:
- Q>0: o corpo funde ou vaporiza.
- Q<0: o corpo solidifica ou condensa.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor latente:
Exemplo:
Qual a quantidade de calor necessária para que um litro de água vaporize? Dado: densidade da água=1g/cm³
Calor latente de vaporização da água = 540cal/g.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor latente:
Exemplo:
Qual a quantidade de calor necessária para que um litro de água vaporize? Dado: densidade da água=1g/cm³
Calor latente de vaporização da água = 540cal/g.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Curva de aquecimento:
Observamos que os valores de calor latente, não dependem da variação de temperatura. Assim podemos elaborar um gráfico de temperatura em função daquantidade de calor absorvida. 
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Trocas de calor
# Calorímetro
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Mudança do estado de agregação:
Como, ao absorver calor Q>0 e ao transmitir calor Q<0, a soma de todas as energias térmicas é nula, ou seja:
ΣQ=0 
(lê-se que somatório de todas as quantidades de calor é igual a zero)
Sendo que as quantidades de calor podem ser tanto sensível como latente.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Exemplo:
Qual a temperatura de equilíbrio entre uma bloco de alumínio de 200g à 20°C mergulhado em um litro de água à 80°C? 
Dados calor específico: 
água=1cal/g°C e 
alumínio = 0,219cal/g°C.
Mudança do estado de agregação:
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Exemplo:
bloco de alumínio de 200g à 20°C mergulhado em um litro de água à 80°C? 
Dados calor específico: água=1cal/g°C e 
alumínio = 0,219cal/g°C.
Mudança do estado de agregação:
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Transmissão de Calor:
Este trânsito de energia térmica pode acontecer pelas seguintes maneiras:
condução;
convecção;
Irradiação;
Calor Sensivel
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Condução Térmica:
calor se propaga através de um "condutor".
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Condução Térmica:
Troca de calor entre dois corpos que se tocam ou mesmo partes de um corpo com temperaturas diferentes. Caracteriza-se por transporta calor e as partículas não saírem do lugar. 
A condutividade do material depende da: densidade, natureza química e umidade do material.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Convecção Térmica:
troca de calor entre dois corpos, sendo um deles sólido e o outro um fluido (gás ou líquido).
Caracteriza-se por transportar calor e as partículas saírem do lugar (deslocamento de partículas),
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Convecção Térmica:
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
(IR)Radiação:
Troca de calor entre dois corpos, que têm uma distância qualquer entre si, através de sua capacidade de emitir e absorver energia térmica. 
É conseqüência da natureza eletromagnética da energia, que quando absorvida provoca efeitos térmicos. Permite transição de energia sem necessidade de um meio de propagação (ocorre no vácuo). Cada radiação (onda) tem uma cor.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
(IR)Radiação: 
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Mudança do estado de agregação:
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Mudança do estado de agregação:
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Calor Latente:
Evaporação:
Condensação:
troca térmica ÚMIDA envolve mudança de estado de agregação.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Evaporação :
Líquido para o gasoso
 A velocidade de evaporação é função do estado higrométrico do ar (quantidade de água retida no ar) e de sua velocidade;
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Evaporação :
Líquido para o gasoso
Ex.: álcool na mão, 
 frigideira, 
 molhar uma parede.
Quanto maior a área maior será
 a evaporação (exemplo da toalha);
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Condensação:
Gasoso para o Líquido
Troca térmica úmida decorrente da mudança do estado gasoso do vapor d'água contido no ar para o estado líquido. A condensação despende energia.
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Condensação:
Grau higrométrico do ar se eleva a 100%, a temperatura em que se encontra é denominada Ponto de Orvalho, 
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas
Condensação:
CONFORTO TÉRMICO 
Trocas Termicas