¿Cuál es la máxima diferencia de temperatura que puede representar la sensación térmica?

No, no hay límite para las matemáticas de la sensación térmica, aunque existe una velocidad máxima del viento que nunca se ha observado.

Esto es lo que es la sensación térmica. Imagina que tienes una taza de café caliente. Puede dejarlo a temperatura ambiente por un tiempo y se enfriará hasta que pueda beberlo. O bien, puede ponerlo en el refrigerador y se enfriará más rápido. O póngalo en el congelador y se enfriará aún más rápido. (La gente es más complicada porque realmente no nos enfriamos, suponiendo que estemos vivos, pero perdemos calor al estar en el frío). Así que tienes estas tres diferencias de temperatura entre el café y sus alrededores y tres velocidades de enfriamiento. O bien, podría soplar el café con la temperatura de su cuerpo y enfriarlo más rápido. Si soplar enfrió el café a la misma velocidad que el refrigerador, soplar mientras está a temperatura ambiente "sentiría" estar en el refrigerador por el café.

La sensación térmica dice "a grados A, una persona perderá calor a una tasa B. A grados C con una velocidad del viento D, también perderá calor a una tasa B. Entonces, cuando la velocidad del viento sea D, dicen "son C grados". pero con la sensación térmica es A". Los números que usan provienen de observaciones de humanos reales , no de un modelo matemático de pérdida de calor. Específicamente,

El índice de sensación térmica se basa en la pérdida de calor de la cara, la parte del cuerpo que está más expuesta al clima invernal severo. Los voluntarios estuvieron expuestos a una variedad de temperaturas y velocidades del viento dentro de un túnel de viento refrigerado. Estaban vestidos con ropa de invierno, con solo sus rostros expuestos directamente al frío. Para simular otros factores que afectan la pérdida de calor, también caminaron en cintas de correr y se probaron con caras secas y húmedas.

Para garantizar que el índice de sensación térmica satisfaga las necesidades de los canadienses, Environment Canada realizó encuestas públicas en todo el país. El índice actual se expresa en unidades similares a la temperatura porque es el formato preferido por la mayoría de los canadienses. Sin embargo, dado que el índice de sensación térmica no es en realidad una temperatura real, sino que representa la sensación de frío en la piel, se informa sin el signo de grado.

Puede calcularlo usted mismo en línea, y esa página tiene un botón en el que puede hacer clic para ver una tabla también. La mesa realmente no se "nivela" ni se aplana, sino que solo sube tan alto como es probable que llegue el viento. La página que explica cómo se calcula concluye:

¿Dónde está la sensación térmica más fría en Canadá?

Se han registrado vientos helados por debajo de -70 en comunidades del norte de Canadá. El 13 de enero de 1975 en Kugaaruk, Nunavut, la temperatura del aire era de -51 °C y los vientos eran de 56 km/h, lo que produjo una sensación térmica escalofriante de -78.

Los factores de sensación térmica están a punto de convertirse en ciencia basura, especialmente cuando se interpretan de forma acrítica. Sin embargo, su intuición física tiene sentido, y las fórmulas y tablas publicadas tienen una propiedad muy parecida a la que tiene en mente: a medida que aumenta la velocidad del viento, el efecto incremental de agregar una cantidad dada a la velocidad del viento se vuelve cada vez más pequeño. . Por ejemplo, algunas fórmulas comunes para la sensación térmica tienen un efecto proporcional a v ^0.16 . El hecho de que el exponente esté tan cerca de 0 indica que la gráfica de la sensación térmica frente a la velocidad del viento es muy empinada a bajas velocidades, pero se dobla y se vuelve muy plana a altas velocidades. Por ejemplo, cuando v pasa de 5 mi/h a 10 mi/h, v ^0,16 aumenta un 12 %, pero cuando vva de 55 mi/h a 60 mi/h, v ^0.16 sube solo 1.4%.

Su comprensión de la sensación térmica es un poco confusa. La razón por la que el viento se siente más frío es por la transferencia de calor por convección . Cuando hay una diferencia de temperatura entre dos objetos, la energía térmica se transfiere del calor al frío. En el caso de una persona en el aire, la energía térmica fluye hacia el aire y cuanto más rápido se mueve el aire, más energía térmica se puede extraer de una persona.

Al igual que el ventilador del radiador de un automóvil se enciende cuando el motor está caliente, al mover más aire sobre el radiador, se puede producir una mayor transferencia de calor.

La matemática real de la transferencia de calor por convección es bastante complicada, por lo que la sensación térmica es un término creado para simplificar el concepto y hacerlo fácil de digerir en términos con los que todos están familiarizados.