Sensação térmica: o que é e como calcular

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

A sensação térmica, também conhecida como temperatura aparente, é uma medida subjetiva de como a temperatura é percebida pelo corpo humano.

Enquanto a temperatura aparente é sensação de quente ou frio em relação ao ambiente, temperatura do ar é a medida da quantidade de energia térmica no ar. Essa diferença é influenciada pelos fatores que permitem a transferência dessa energia do ar para o corpo, e vice e versa.

Fatores ambientais, como a umidade relativa do ar, velocidade do vento e a diferença de temperatura entre o corpo e o ambiente produzem a sensação térmica, uma medida essencial para entender como o clima afeta realmente o corpo humano.

Fatores que afetam a sensação térmica

Temperatura do Ar

Temperatura é uma grandeza por poder ser medida. Sua indicação numérica referente ao ar nos fornece um parâmetro do quão quento ou frio estará o dia. A temperatura do ar é a medida de sua energia térmica.

As medidas de temperatura podem ser apresentadas em escalas diferentes, sendo as mais comuns a escala Celsius e Fahrenheit.

Umidade Relativa

A quantidade de vapor de água presente no ar. A alta umidade pode fazer com que o ar pareça mais quente do que realmente é, porque dificulta a evaporação do suor, o que é um dos principais mecanismos de resfriamento do corpo humano.

Velocidade do Vento

O vento pode aumentar a sensação de frio. Em climas frios, o vento remove a camada de ar quente que fica próxima à pele, aumentando a taxa de perda de calor do corpo. Esse efeito é conhecido como "wind chill" ou "índice de resfriamento pelo vento".

Cálculo da Sensação Térmica

A sensação térmica pode ser calculada usando fórmulas que combinam a temperatura do ar com a umidade e a velocidade do vento. Duas fórmulas comuns são:

Índice de Calor

Utilizado em climas quentes, considera a temperatura do ar e a umidade relativa para determinar como o calor é percebido.

Fórmula do Índice de Calor (em graus Celsius)

$IC espaço igual a espaço reto T espaço menos espaço parêntese esquerdo 0 vírgula 55 espaço menos espaço 0 vírgula 0055 espaço sinal de multiplicação espaço UR parêntese direito espaço sinal de multiplicação espaço parêntese esquerdo reto T espaço menos 14 vírgula 5 parêntese direito espaço$

IC é o índice de calor (ºC);
T é a temperatura do ar (ºC);
UR a umidade relativa do ar (%).

Índice de Resfriamento pelo Vento (Wind Chill)

Utilizado em climas frios, combina a temperatura do ar e a velocidade do vento para calcular a sensação térmica.

Fórmula do Índice de Resfriamento pelo Vento

A fórmula mais atual para o cálculo do efeito do resfriamento pelo vento é:

$IR igual a 13 vírgula 12 espaço mais espaço 0 vírgula 6215 espaço sinal de multiplicação espaço reto T espaço menos espaço 11 vírgula 37 espaço sinal de multiplicação espaço reto V à potência de 0 vírgula 16 fim do exponencial espaço mais espaço 0 vírgula 3965 espaço sinal de multiplicação espaço reto T espaço sinal de multiplicação espaço reto V à potência de 0 vírgula 16 fim do exponencial$

A primeira fórmula para o cálculo do resfriamento pelo vento foi desenvolvida por Paul Siple e Charles Passel, por meio de observações experimentais, sendo ainda muito utilizada.

Onde,

IR é o índice de resfriamento;
V é a velocidade do vento em km/h
T é a temperatura em graus Celsius.

$IR igual a 33 espaço mais espaço 0 vírgula 04538 espaço parêntese esquerdo 5 vírgula 27 raiz quadrada de reto v espaço mais espaço 10 vírgula 45 espaço menos espaço 0 vírgula 28 reto V parêntese direito parêntese esquerdo reto T menos 33 parêntese direito$

Importância da Sensação Térmica

A sensação térmica é importante porque afeta o conforto e a segurança das pessoas. Ela é utilizada em meteorologia para fornecer uma medida mais precisa de como o clima afeta o corpo humano.

Conhecer a sensação térmica ajuda as pessoas a se vestirem adequadamente e a tomarem precauções em condições extremas de calor ou frio.

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Rafael C. Asth

Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.