Sensação térmica: o que é e como é calculada?

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Na semana em que o Brasil registra temperaturas abaixo de zero em várias cidades, o Blog do Mackenzie apresenta uma explicação de um dos conceitos mais intrigantes da ciência: a sensação térmica.

Também conhecida como temperatura aparente, está presente nos boletins meteorológicos e na previsão do tempo dos jornais. Diferentemente do número registrado pelo termômetro no ar, que indica o quão frio ou calor está, esse índice está relacionado a como o corpo sente a combinação de diversos fatores. Entenda.

Por que se preocupar com a sensação térmica?

Frio e calor excessivos podem causar problemas de saúde. (Fonte: Shutterstock/Master1305/Reprodução)

Os humanos são homeotérmicos e controlar a temperatura do corpo é mais fácil em ambientes térmicos estáveis. Mas variações bruscas de temperatura e de condições climáticas dificultam o trabalho do organismo.

O conceito da sensação térmica é importante porque o conforto do corpo depende da sua capacidade de regular a própria temperatura. Sensações extremas de calor ou de frio podem causar problemas de saúde graves.

Quando a temperatura fica muito alta, o corpo começa a transpirar para se refrescar. Com a umidade do ar alta, o suor tem dificuldade de evaporar e perde a capacidade de resfriamento. Em muitos casos, o calor excessivo pode levar a um quadro de hipertermia e à falência de órgãos.

Por outro lado, quando a temperatura do ar fica muito baixa, e é acompanhada por vento ou uma baixa umidade do ar, o corpo tem a sensação de sentir um frio muito maior. Um quadro mais grave pode levar à desaceleração dos batimentos cardíacos e até a uma parada do coração.

Como surgiu o conceito de sensação térmica?

Ventos gelados da Antártida foram utilizados para provar cientificamente a perda de calor. (Fonte: Shutterstock/robert mcgillivray/Reprodução)

O conceito de sensação térmica surgiu em 1939, nos Estados Unidos, durante a expedição de Paul Siple e Charles Passel à Antártica. A ideia era demonstrar que o frio é sentido com mais violência quando há ventos fortes.

Os estudiosos fizeram uma série de experiências com recipientes plásticos cilíndricos cheios de água em temperaturas diversas, expostos às diferentes condições de temperaturas do ar e velocidades do vento.

Ao medir o tempo de congelamento da água, os pesquisadores puderam estimar a quantidade de calor dissipada pela ação dos elementos meteorológicos e criar uma equação para calcular a perda de calor.

O conceito se popularizou após o fracasso das tropas alemãs de invadirem a Rússia devido ao inverno rigoroso durante a Segunda Guerra Mundial. O exército americano criou um índice de avaliação da sensação térmica para calcular a perda de calor do corpo humano com a pele seca em relação à temperatura do ar e à velocidade do vento. O indicador se popularizou e começou a ser divulgado junto das temperaturas diárias.

O cálculo da sensação térmica

O vento tem a capacidade de baixar a temperatura do corpo humano. (Fonte: Shutterstock/fizkes/Reprodução)

O cálculo da sensação térmica varia de acordo com cada serviço meteorológico. A fórmula tradicional envolve apenas a temperatura ambiente e a velocidade do vento. No entanto, outros fatores climáticos, como a umidade relativa do ar, também influenciam na temperatura aparente e podem ser incluídos na estimativa.

O que você sabe sobre sensação térmica?

Responda às questões a seguir e descubra!

1. Qual é a diferença entre temperatura ambiente e sensação térmica?
a. Não existe. Os dois termos são sinônimos e utilizados para se referir ao clima.
b. A temperatura ambiente pode ser medida pelo termômetro, enquanto a sensação térmica, não.
c. A sensação térmica é medida por termômetros, como os utilizados para febre, e a temperatura ambiente é medida por aparelhos meteorológicos.
d. A temperatura ambiente pode ser calculada, enquanto a sensação térmica não pode.
e. A sensação térmica é a temperatura sentida pelos animais, enquanto a temperatura ambiente é sentida pelos vegetais.

Correto!

Errado!

2. Quais são os fatores que podem influenciar na sensação térmica?
a. A sensação térmica é influenciada pela velocidade dos ventos, mas não pela temperatura do ar.
b. A sensação térmica depende de que roupa a pessoa está vestindo.
c. A sensação térmica é influenciada apenas pela hora, especialmente se é dia ou noite.
d. Temperatura e umidade relativa do ar, bem como a velocidade do vento são os principais fatores que influenciam na sensação térmica.
e. A umidade relativa do ar é o único fator que tem influência sobre a sensação térmica.

Correto!

Errado!

3. Quando o conceito foi criado?
a. O conceito foi criado na Segunda Guerra Mundial em 1941, mas foi popularizado após uma expedição à Antártida.
b. O conceito foi criado em um experimento realizado na Antártida em 1939, mas foi popularizado durante a Segunda Guerra Mundial.
c. A sensação térmica foi criada para explicar a derrota alemã na invasão à Rússia durante o rigoroso inverno de 1941.
d. O conceito foi criado em 1871, quando foi fundado o Serviço Meteorológico do Canadá.
e. A sensação térmica foi criada na década de 1990 para ilustrar a previsão do tempo dos telejornais.

Correto!

Errado!

4. Qual é o mecanismo do corpo humano que é utilizado para reduzir a sensação térmica?
a. O corpo humano transpira. A evaporação do suor reduz o calor corporal.
b. Os músculos tremem, causando uma sensação térmica mais fria.
c. O corpo humano não tem mecanismos para atuar em relação à sensação térmica.
d. Com a temperatura baixa, o corpo humano produz suor para elevar a sensação térmica.
e. A sensação térmica é causada pelo ambiente e não tem relação com o corpo humano.

Correto!

Errado!

5. Por que o ventilador ajuda a “refrescar a temperatura”?
a. O ventilador produz vento frio, o que diminui a temperatura do ambiente.
b. Ao se movimentar, o ar perde calor.
c. Essa é apenas uma sensação, mas não existe comprovação científica desse fato.
d. O ventilador não ajuda. Essa é uma ideia publicitária para vender produtos.
e. O vento “rouba” o calor do corpo, produzindo uma sensação mais amena.

Correto!

Errado!

6. Qual é a diferença entre sensação térmica e Índice de Vulnerabilidade ao Calor Urbano?
a. São apenas duas nomenclaturas para designar a mesma coisa.
b. O Índice de Vulnerabilidade ao Calor Urbano mede o limite do corpo humano de suportar temperaturas altas, e a sensação térmica mede o limite para temperaturas baixas.
c. O Índice de Vulnerabilidade ao Calor Urbano é um conceito utilizado atualmente, enquanto o conceito de sensação térmica foi abandonado no século passado.
d. A sensação térmica é um indicador individual, enquanto o Índice de Vulnerabilidade ao Calor Urbano mede a capacidade coletiva de resistir às mudanças de temperatura.
e. A sensação térmica mede a temperatura no ambiente rural, enquanto o Índice de Vulnerabilidade ao Calor Urbano mede a temperatura nas cidades.

Correto!

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Fonte: Urban Comfort, Mundo Educação, BBC, Secretaria de Educação do Paraná, Educador.com

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