Dispense VERIFICATO
termoregolazione
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Di cosa parla
- Energia nelle Macchine Termiche:
- Una macchina è un dispositivo che sfrutta una forma di energia per produrre lavoro o un'altra forma di energia.
- Tutte le macchine avrebbero rendimento teorico del 100%, tranne quelle che trasformano calore in lavoro, a causa del 2° principio della Termodinamica (es. sistemi biologici con rendimento < 100%).
- Trasmissione del Calore:
- Conduzione: Trasmissione senza trasporto di materia (tipica dei solidi). La quantità di calore è proporzionale a superficie, variazione di temperatura e inversamente proporzionale alla distanza.
- Convezione: Trasmissione con trasporto di materia (liquidi, gas). La quantità di calore è proporzionale a superficie e variazione di temperatura.
- Irraggiamento: Emissione di onde elettromagnetiche da qualsiasi corpo, dipendente dalla sua temperatura assoluta (Intensità ∝ T⁴).
- Evaporazione: Emissione di vapore acqueo, cruciale nei sistemi biologici (es. 580 cal/g per l'acqua a 37°C).
- Metabolismo del Corpo Umano:
- Il corpo umano è una "macchina" che utilizza energia interna (chimica).
- In condizioni di omeostasi (temperatura corporea ≈ 37°C), il bilancio di energia interna (ΔU) è circa zero.
- L'aumento di energia (Q>0) deriva da reazioni chimiche esotermiche (ossidazione di carboidrati, grassi, proteine).
- La diminuzione di energia (Q<0) è dovuta all'emissione di calore, al lavoro esterno (attività vitali) e al lavoro interno. Questi effetti devono bilanciarsi.
- Termoregolazione del Corpo Umano:
- Conduzione: Interna (contatto tra organi) ed esterna (contatto tra cute/vestiti e aria).
- Convezione: Interna (diffusione omogenea del calore tramite fluidi biologici come sangue e linfa) ed esterna (emissione termica).
- Irraggiamento: Emissione termica esterna.
- Evaporazione: Sudorazione ed evaporazione esterna.
- Ruolo di Temperatura e Umidità:
- Conduzione, convezione e irraggiamento dipendono dalla differenza tra temperatura corporea e temperatura ambiente.
- L'evaporazione dipende dal tasso di umidità relativa (rapporto tra pressione di vapore acqueo e pressione di vapore saturo).
- Quando la temperatura ambiente si avvicina ai 37°C, gli altri meccanisimi di dispersione del calore diventano meno efficaci; l'evaporazione rimane l'unica via significativa, ma solo se l'ambiente non è troppo umido.