Long-Distance Ridingin Hot Weather

Operaciones unitarias IIJesus Fco. Bustamante Arce

2/10/2014

Long-Distance Ridingin Hot Weather

Tom Austin

Motorcycle Industry Council

Verano de 2010, Long-Distance Ridingin Hot Weather, Iron butt, 4, 62-66

Introducción

Regulación de la temperatura corporal.

Funcionamiento del enfriamiento evaporativo.

Ejemplos de Flujo de Calor hacia y desde el cuerpo.

Requisitos mínimos de agua

Ropa Absorbente

Otras fuentes de calor

Otras fuentes de enfriamiento

Conclusiones

Introducción

Los climas cálidos se vuelven un riesgo para los motociclistas de largas distancias cuando la temperatura esta sobre la temperatura de la piel (34°C).3 de los 4 mecanismos por los cuales los conductores permanecen frescos ya no funcionan cuando la temperatura del aire está por encima de la temperatura de la piel.

Entonces la probabilidad de un golpe de calor se dispara.Es posible manejar con seguridad y comodidad, aun con temperaturas arriba de los 38°C, pero hay que saber cómo funcionan las cosas cuando la temperatura del aire es excede la temperatura de la piel.

Regulación de la temperatura corporal.

Al ser de sangre caliente, debemos mantener una temperatura en promedio de 37°C, si se tiene un cambio de temperatura de solo 5 grados se estaría seriamente enfermo; con 10°C más caliente o frio moriríamos.

Con el equipo adecuado, podemos manejar con comodidad a temperaturas bajo cero. Con un adecuado aislamiento y protección contra el viento. Para calentar el cuerpo el metabolismo crea (100 watts en reposo y 140 watts con actividad ligera) calor suficiente para mantener nuestra temperatura corporal.

Sin embargo, es mucho más difícil mantener una temperatura cómoda y segura cuando la temperatura ambiente supera la temperatura de la piel.El aislamiento no funciona porque al estar aislado el calor producido no tiene a donde irse y produce sobrecalentamiento.

Es por eso que a temperatura de aire a 25°C o menor son temperaturas confortables.Pero a temperaturas mayores se tiene un aumento en la tasa de transpiración.Los cuerpos intercambian calor con su entorno a través de la convección, conducción, radiación y evaporación.

Conducción: Radiación

La conducción implica el transporte de energía mediante contacto físico en ausencia de movimiento relativo. El cual juega un papel casi insignificante.

Es el mecanismo de transferencia de calor que no depende del contacto físico con el entorno, solo de la temperatura. El calor se irradia desde una superficie caliente a los alrededores fríos.

Convección:

Implica el transporte de energía por medio del aire que rodea el cuerpo. La transferencia de calor ocurre cuando el aire a una temperatura entra en contacto con la piel a una temperatura diferente. A velocidad de aire 0 se tiene muy poca transferencia de calor por convección.

Funcionamiento del enfriamiento evaporativo.

Conducción, convección y radiación son más fáciles de entender que el enfriamiento evaporativo porque implican que el flujo de calor va desde una superficie caliente a un medio circundante más frio.

La evaporación es más complicada esta se produce cuando aire en contacto con agua no está saturado, cuando el aire está seco, esto hace que el aire se evapore hasta que el aire este saturado; en ese punto se detiene la evaporación. La “humedad relativa” en el aire es entonces 100%, lo que significa que ya no puede retener más agua.

A 30°C un metro cubico de aire puede contener 30 gramos de vapor de agua, (una onza fl. 29.57ml). Esto puede parecer poco pero cuando la temperatura del aire es de 30°C o mayor rara vez se satura, incluso cuando se esté cerca del mar.

El enfriamiento evaporativo funciona por algo llamado calor latente de vaporización. “el calor latente” es la cantidad de calor absorbido liberado cuando una sustancia se somete a un cambio de estado. Como el agua se está vaporizando, esta, absorbe calor del ambiente circundante, que enfría lo que este en contacto con ella. 1 mililitro de agua vaporizada consume aproximadamente 580 calorías de calor de los alrededores.

La eficiencia del enfriamiento evaporativo depende del nivel de humedad. El efecto de la humedad en la evaporación se puede medir con un termómetro de bulbo húmedo, que es termómetro con un extremo cubierto con tela mojada.

El efecto de enfriamiento de la evaporación puede ser muy grande con bajas humedades.Por ejemplo al medio día el 26/7/2009, la temperatura del aire en el valle de la muerte en california fue de 40°C con una humedad relativa de 13%. La temperatura de bulbo húmedo fue solo de 19°C en estas condiciones una camisa mojada se sentirá muy fría.En contraste en el mismo día pero en Houston la humedad relativa era de 42%. Y la temperatura de bulbo húmedo fue 27°C en estas condiciones una camisa mojada se sentiría fría pero no tanto como en el primer caso.

El enfriamiento evaporativo del sudor es lo que permite que los seres humanos sobrevivan en condiciones desérticas. No se transpira lo suficiente para llevar la temperatura de la piel a la temperatura de bulbo húmedo pero si a una normal de 34°C

La radiación solar también puede ser un factor, pero cuando se esta en la sombra o usando ropa que refleje la radiación se lograra una temperatura entre la temperatura de bulbo seco y la de bulbo húmedo, pero se sentiría más cómodo en el valle de la muerte que en Houston a la misma temperatura.

Ejemplos de Flujo de Calor hacia y desde el cuerpo.

Con poca actividad como en una motocicleta en carretera pavimentada nuestro metabolismo produce 140 watts de calor que tienen que ser eliminados. Para evitar un aumento de temperatura estos 140 watts tienen que fluir desde el cuerpo a sus alrededores.

El uso de literatura publicada por el Dr. Rod Nave de la Universidad Estatal de Georgia y Zhag. De la Universidad De Montfort en el Reino Unido, se ha compilado una serie de modelos y coeficientes de transferencia de calor relacionados que producen estimaciones de los niveles de temperaturas razonables para estar cómodos.

Los modelos indican que, sin notable transpiración, la combinación de conducción, convección, radiación y enfriamiento evaporativo nos permite esta cómodos a en un ambiente interior a una temperatura ambiente de 27°C, usando ropa ligera.

Figuras

Teniendo en cuenta otras necesidades corporales de agua, son alrededor de 3 oz por hora, tendríamos que beber al meno 10 onzas de agua por hora para evitar la deshidratación.

Por encima de 34°c, el nivel de transpiración requerida aumenta debido a que por la temperatura del aire ahora se está transportando calor al cuerpo. Además de los 140 watts del metabolismo, 99 watts de calor se transfieren al cuerpo mediante radiación, convección, y conducción. Para disipar lo 239 watts se necesitaran 12 oz por hora de sudor.

Consideremos ahora lo que ocurre al usar una motocicleta, supongamos que estamos manejando sin casco y usando ropa ligera. Debido a que la transferencia de calor por convección está en función de la velocidad del aire que se pone en contacto con el cuerpo, el calor transferido al cuerpo aumenta significativamente. Con aire a 40°C las transferencias convectivas de calor son solo de 22 watts en condiciones tranquilas, a 550 watts en condiciones de autopista.

Reduciendo la velocidad del viento debajo de 10 mph, la transferencia de calor por convección se reduce 70% y aun se tiene aire suficiente para el enfriamiento evaporativo eficiente.

El efecto de reducir la velocidad del viento a 10 mph a una temperatura ambiente de 40 °C se ilustra en la Figura 5. En comparación con el equilibrio térmico con la piel expuesta a la alta velocidad del viento, el calentamiento por convección se reduce de 550 watts a 165 watts y el enfriamiento por evaporación se reduce de 767 watts a solo 382 watts. La tasa de sudoración requerida se reduce en aproximadamente un 50% a un 19 oz

Requisitos mínimos de agua

Llevar un agua especialmente si está a condiciones de 45°C.99% de la transpiración es agua también hay rastros de cloruro de sodio y otros electrolitos que se pierden con el sudor. A pesar de las exageraciones en publicidad para vender “bebidas para deportistas”, las dietas típicas son suficiente para remplazar los electrolitos perdidos a través del sudor y sin la necesidad de suplementos de glucosa o cloruro de sodio.

Pero a altas tasas de transpiración durante más de 4-5 horas. Para estas condiciones extremas, las bebidas deportivas como gatorade son una alternativa mejor que el agua pura, a menos que la pérdida de sal este siendo remplazada por el consumo de comida salada.Reponer la glucosa no es tan importante para manejar una larga distancia ya que no se está haciendo un alto nivel de trabajo.

Ropa Absorbente

La cantidad de agua calculada para el enfriamiento evaporativo supone que todo el sudor se queda en el cuerpo para su evaporación. Es necesario usar ropa que se mantenga en contacto con la piel, al igual que lo hace la tela en el termómetro de bulbo húmedo, en la figura 7 se muestra una camisa de LDcomfort el caso también es importante debido al área superficial relativamente alta de la cabeza

Otras fuentes de calor

Algunos motociclistas están mejor vestidos para conducir que otros. La necesidad de agua antes descrita supone que la motocicleta no contribuye a la carga térmica en el conductor. Eso es una mala suposición de algunos modelos.

Los motores enfriados por agua no necesariamente son más calientes en climas cálidos porque el termostato controla la temperatura del refrigerante.Pero el calor residual absorbido por el refrigerante tiene que ser transferido al aire a través del radiador. Cuanto mayor sea la temperatura del aire que entra en el radiador, mayor es la temperatura del aire que sale del radiador.

A 34°C, la salida de aire del radiador puede ser de 60°C y tal vez ser reducido a 44°C antes de que tenga contacto con la pierna. Se sentirá caliente pero no quemara. Si la temperatura ambiente es de 5 grados mayor la pierna puede estar expuesta a 49°C eso si es lo suficientemente caliente para quemar en pocos minutos si la pierna no está aislada de la descarga del radiador.

Otras fuentes de enfriamiento

Los chalecos de evaporación y “cambio de fase” son dos opciones para mejorar el enfriamiento, pero no por mucho tiempo, aunque los se afirma que pueden mantenerte fresco por hasta 3 horas. Pero sin la molestia de un chaleco de cambio de fase se puede mojar la superior de una LD comfort en una parada o mientras se conduce.

Conclusiones

El número mágico es 34°C, menos de 34°C que es bastante fácil de mantener. Un traje de malla se siente bien por encima de 34°C donde el viento ya no está de nuestro lado para largos viajes a temperaturas mayores a 34°C es necesario:

Minimizar la exposición de la piel al viento

Ropa interior absorbente, incluyendo uso un forro para el casco

Llevar agua suficiente para rehidratación

Aislar partes de su cuerpo expuestas al aire de salida del radiador

La principal recomendación es:

Viste bien, beber bien y disfrutar el paseo

Gracias por su atencion.