Calor y temperatura

Calor
cantidad de energía y es una
expresión del movimiento de las
moléculasque componen un
cuerpo.
los objetos más fríos poseen algo
de calor porque sus átomos se
están moviendo.
Temperatura
medida del calor de un cuerpo (y Al aplicar calor,
no la cantidad de calor que este sube la
contiene o puede rendir). temperatura.
Diferencias entre calor y temperatura

cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. son conceptos

diferentes.

El calor depende de la velocidad de las partículas, de su número, de su

tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, ni del
número ni del tipo.

La temperatura no es energía sino una medida de ella; sin embargo,

el calor sí es energía.

si hacemos hervir agua en dos recipientes de diferente tamaño, la

temperatura alcanzada es la misma para los dos, 100° C, pero el
que tiene más agua posee mayor cantidad de calor.
TEMPERATURA: Se mide con un termómetro. Las escalas
más empleadas son la Escala Celsius (o centígrada) y la
Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única diferencia
es que el 0 en la escala Kelvin está a - 273 ºC.

CALOR se mide en unidades de energía. Por tanto, en el Sistema

Internacional su unidad es el julio (J). Sin embargo, la unidad
tradicional para medir el calor es la caloria (cal). La equivalencia
es:
1 cal = 4,184 J ó 1 J = 0,24 cal

Transmision de Q 1)diferencia de T
2) de + a -
METODOS DE TRANSMISION DE Q (CONDUCTORES Y AISLANTES)
Calor sensible:

cantidad de calor que produce variacion de Temperatura

sin cambio de estado

Qs = Ce . M . ( T2 –T1 )

Calor latente :

Cantidad de calor que produce cambio de estado sin que

se produzca variacion de Temperatura

Qlv = Ce . M
 Punto de Calor de Punto de Calor de
Sustancia fusión fusión ebullición (oC) vaporización
(oC) (J/kg) (J/kg)

alcohol etílico –114 104,000 78 850,000

agua 0 333,000 100 2,260,000

hierro 1808 289,000 3023 6,340,000

plata 961 88,000 2193 2,300,000

¿Cuánto calor se necesita para elevar la temperatura de 2 kg de hielo de –3 oC hasta formar

agua a 25 oC?
Solución:
Q = calor en etapa sólida + calor de fusión + calor de etapa líquida
= (2)(2100, del hielo)(0 – –3) + (2)(333,000) + (2)(4186, del agua)(25 –
0)
= 12,600 + 666,000 + 209,300
= 887,900 Joules
Higiene Laboral
Carga Térmica : C Term Amb + Qproc metab

La medición consiste en determinar el TGBH

(Indice de Temperatura Globo Bulbo Humedo)
temperatura de bulbo seco, de bulbo húmedo y de globo

el calor metabólico de la persona se determina teniendo en cuenta la

posición del cuerpo y el tipo de trabajo efectuado.
 CALOR METABOLICO
• M (Kcal.)

• Depende de la tarea
• Hay un valor basal para el Reposo
• Tarea Liviana 2 a 4 veces Reposo
• Tarea pesada 20 veces el Reposo
 Calor metabólico: Es una consecuencia de la actividad corporal y debe ser
estimado en cada caso en particular.

Se calcula a partir de la siguiente expresión:

M: Mb + MI + MII

donde
M = Calor metabólico
Mb = Metabolismo basal (considerando 70 Kcal/hora o 70 W)

MI = Depende de la posición del cuerpo

MII = Depende del tipo de trabajo

La fuente principal de calor del ser humano es la producida por el metabolismo del propio cuerpo
(calor metabólico).
Cálculo de los límites permisibles para carga térmica de acuerdo al Anexo II del Decreto

Reglamentario 351/79 de la Ley 19.587.

Metabolismo basal (MB): Se considerará 70 W

Adición derivada de la posición (MI):

Posición del cuerpo MI (W)

Acostado o sentado 21

De pié 42

Caminando 140

Subiendo pendiente 210

Adición derivada del tipo de trabajo (MII):

Tipo de trabajo MII (W)

Trabajo manual ligero 28

Trabajo manual pesado 63

Trabajo con un brazo ligero 70

187
pulsos/min
Trabajo al aire libre con carga solar:

TGBH = 0,7 TBH + 0,2 TG + 0,1 TBS

Trabajo al aire libre sin carga solar, o bajo techo:

TGBH = 0,7 TBH + 0,3 TG

Donde:

TBH = Temperatura de bulbo húmedo natural, en °C

TG = Temperatura de globo, en °C

TBS = Temperatura de bulbo seco, en °C

 Para el cálculo del TGBH promedio se usa la fórmula:

TGBH = (TGBH) x t + (TGBH) x t + + (TGBH) x t

promedio 1 1 2 2 n n
------------------------- -- -------------------------------------------------------------

t t ......+ t
1 + 2 + n

Donde

(TGBH) , (TGBH) ,........., (TGBH) son los TGBH encontrados en las diferentes
1 2 n:
áreas de trabajo y descanso en las que el trabajador permaneció durante la jornada
laboral.
CARGA DE TRABAJO SEGUN COSTO ENERGETICO (CEprom )

TIPO DE LIVIANA MODERADA PESADA

TRABAJO inferior a 375 375 a 450 Superior a
Kcal/h Kcal/h 450 Kcal/h

Trabajo 30,0 26,7 25,0

continuo

75% trabajo
25% descan X 30,6 28,0 25,9
hora

50% trabajo
50% descan X 31,4 29,4 27,9
hora

25% trabajo
75% descan X 32,2 31,1 30,0
hora
Los valores límites del TGBH son aplicables a aquellos trabajadores vestidos, aclimatados al calor, físicamente aptos y con

buen estado de nutrición. Esos valores deben modificarse en función de las variantes expuestas a continuación. Los valores

de tabla deben sumarse algebraicamente al valor obtenido del TGBH, según el siguiente criterio:

Factores Modificación del TGBH (oC)

Una persona no aclimatada no físicamente apta -2

Ante un incremento de la velocidad del aire:

superior a 90 m/min. y temperatura del aire inferior a 35° C +2

Ropa:

- pantalón corto, semidesnudo +2

- ropa impermeable que interfiere la evaporación -2

- Gabardinas -4

- traje completo -5
Trabajo muscular liviano, la producción de calor puede
ser 2 a 4 veces más alta que en reposo, mientras que
durante un trabajo muscular pesado, puede alcanzar 8
a 20 veces el nivel de reposo. La temperatura corporal
debe mantenerse en un rango entre 36.5ºC y 37º C,
aún cuando en determinadas actividades físicas
intensas (600/800 Kcal/hs) puede aumentar hasta 1,2º
C a 2,0 ºC, por períodos cortos de tiempo.
Tipo de ropa Adición al TGBH •
Uniforme de trabajo de 0
verano

Buzos de tela (material +3,5

tejido)

Buzos de doble tela +5

TABLA 2 - Criterios de selección para la exposición al estrés térmico (Valores TGBH en
Cº)
Temperatura en grados Celsius Síntomas

44 Golpe de calor

42 Convulsiones y coma

41 Piel caliente y seca

40 Hiperpirexia

38-36 Intervalo de temperatura normal

34 Elevada sensación de frió

33 Hipotermia

32 Bradicardia, hipotensión

30 Somnolencia, apatía

28 y menos Musculatura rígida, Paro cardiaco

El calor específico de un cuerpo es la cantidad de calor
necesario para elevar la temperatura, de ese cuerpo,
en 1°C.
El calor específico del cuerpo humano es 0.83, vale decir
se requieren 58.1 Kcal, para elevar en 1° C, la temperatura de un
hombre de 70 kg.
(70 * 0.83= 58.1).
Las respuestas fisiológicas que se producen para amortiguar el
efecto del calor son:

— Dilatación de los vasos sanguíneos de la piel. — Desplazamientosdeaguaenelcuerpo

— Cambios de frecuencia del ritmo cardíaco. — Cambios en la presión sanguínea.

— Constricción de los vasos sanguíneos de ciertas vísceras.

— Sudoración.
— Elevación de la temperatura corporal.
— Aumento de la ventilación pulmonar .
— Relajación muscular.
Las respuestas fisiológicas que se producen para
amortiguar el efecto del calor son:

— Dilatación de los vasos sanguíneos de la piel.

— Desplazamientos de agua en el cuerpo
— Cambios de frecuencia del ritmo cardíaco.
— Cambios en la presión sanguínea.
— Constricción de los vasos sanguíneos de ciertas vísceras.
— Sudoración.
— Elevación de la temperatura corporal.
— Aumento de la ventilación pulmonar .
— Relajación muscular.
 Equilibrio térmico

GANANCIA DE CALOR = PÉRDIDA DE CALOR

Metabolismo Conveccion
(Trabajo físico) Radiación
Convección Conduccion
Radiación Sudoracion+Evaporacion
Conducción Evap= f ( Pp – Pv)
Ecuación conceptual de equilibrio térmico:
M -+R-+C-+K-E =0
 EQUILIBRIO TÉRMICO
GANANCIA DE CALOR = PERDIDA DE CALOR

M=Metabolismo R=Radiación
(Trabajo Físico)
M+R+C–E<0 C=Conducción
K=Convección
K=Convección
R=Radiación
E=Evaporación
C=Conducción

M + R + C _+K – E > 0 M + R + C+_K – E < 0

M + R + C+_K – E = 0
 Medidas organizativas

• Horarios de trabajo
• Régimen de pausas
• Ritmos de trabajo
• Selección de trabajadores
• Aclimatación
• Zonas de descanso
 E: Evaporación

• E = f (pv a tpiel, humedad ambiente)

1litro de sudor EVAPORADO = 580K cal

 Sudoración
• Variable según la Carga Térmica, ingesta de agua,
adaptación.
• Valores de Brigadistas forestales

• Sin beber agua 1390 g/hora

• Bebida deportiva 1670 g/hora
• Agua 1650 g/hora
E. Apud
 Deshidratación
• No ingerir líquido, se sobrecarga el corazón
y disminuye la capacidad del sistema de
enfriamiento a través de la circulación
sanguínea.

• Aumenta la temperatura interna del cuerpo.

 Deshidratación 1% al 8%
• Sed
• Malestar
• Disminución de movilidad
• Falta de apetito
• Picazón de piel
• Inquietud
• Cansancio
• Aumento de latidos cardíacos
• Náuseas
 Deshidratación 8% al 10%
• Mareos
• Dolor de cabeza
• Falta de apetito
• Hormigueo de extremidades
• Sequedad de boca
• Dificultad de habla
• Incapacidad para caminar
 Deshidratación 11% al 20%
• Delirio
• Espasmos
• Lengua hinchada
• Incapacidad para tragar
• Sordera
• Visión borrosa
• Piel arrugada
• Dolor al orinar
• Piel insensible
• MUERTE
 Agotamiento por calor

Trabajo y exposición al calor

Alta temp. Respuesta

central termoregulatoria

Sudoración
Vasodilatación cutánea
Vasocontracción esplácnica

Deshidratación

Taquicardia
> Temperatura central
Hipotensión( Piel pálida)
 R: Radiación
• R = f (t piel, Sup. piel, Vestimenta y trm)

• Aislar fuente de calor

• Aligerar vestimenta

• Absorber radiaciones
 Radiación Uv
• Sol
• Uv-A 320 a 400 nM( mm10-6) Pasan

o
>Nociv
• Uv-B 280 a 320 nM Capa
• Uv-C 200 a 280 nM ozono

No llega

Radiación Uv-B Cáncer de piel

Envejecimiento
Lesiones oculares
Debilita sistema inmunológico
 PREVENCION Uv
• Evite horas centrales del día.
• Busque sombra
• Ropa clara manga larga
• Sombrero ala ancha
• Crema protección solar FPS > 60
• Anteojos con filtro Uv-A y Uv-B
 C: Convección
• C = f (t persona, t piel, t aire, v aire)

• Velocidad del aire

• Acondicionamiento del aire (t y humedad)

Calor metabólico:
se genera en los tejidos por la degradación de hidratos de
C, grasas y proteínas. La sangre transporta este calor a la
superficie del cuerpo para mantener la constancia de la
T.

Aumento de Tint  Aumenta el flujo sanguineo

Calor específico de un cuerpo: cantidad de calor
necesario
para elevar la temperatura de ese cuerpo en 1º C.
c humano = 0,83 K cal/ kg

Trabajador de 70 kg de peso corporal

70 kg x 0,83 K cal / kg = 58,1 K cal para elevar un º C la temp.
del cuerpo

Energía humana
CALOR
80 %

20 %

TRABAJO
: Motosierrista desramando

Gasto energético / hora = 6 K cal /minuto x 60 minutos/hora = 360 K cal /

hora

Energía liberada cómo Calor 360 K cal / hora x 0,8 = 288 K cal / hora

Aumento de temperatura corporal = 288 K cal / hora / 58,1Kcal = 4,96 º C

Llegaría en una hora a 41,5 º C

Regulación con: - Aumento del flujo sanguíneo

- Aumento del ritmo cardíaco
- Aumento de circulación hacia la piel
Funciones de la sangre:
1)recoger agua del aparato digestivo

2)alimentar la sudoracion (transporte)

3)proveer O a los musculos

Si CT  la Capacidad de Trabajo
En condiciones de Calor:
la piel T  inicialmente disipa x ½ de Rad ,
Conv y Cond, si esto no es eficaz, Inicia sudor ,
si hay evap disipa el exceso de calor.

En condiciones de frio:
flujo sanguineo , tirita (para generar calor), a
T < 34,5 ºC el hipotalamo pierde capacidad de
control de Tcorp, a T<29,5 ºC perdida total.
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL STRESS
TERMICO
1.-SEXO

2.-EDAD

3.-VESTIMENTA

4.-ACLIMATACION
1 - Magnitudes condicionantes climáticas
A-Temperatura de bulbo seco.
b-Velocidad del aire.
c- Presión de vapor del agua en el aire.
d- Temperatura radiante media.

2 - Magnitudes condicionantes no
climáticas
a- Actividad corporal.
b- Resistencia térmica de la vestimenta
MEDIDAS DE PROTECCION FRENTE A CALOR
1.-Selección de personal
2.-Aclimatacion
3.-control medico
4.-hidratacion y vestimenta
5.-capacitacion
6.-Regimen de trabajo y descanso
7.-monitoreo del microclima

MEDIDAS DE PROTECCION FRENTE A FRIO

1.-vestimenta
2.-alimentos y bebidas
3.-diseño de puestos de trabajo (no sedentario)
4.-monitoreo del microclima
5.-Regimen de trabajo y descanso
6.-evitar actividades aisladas
Propiedades termicas de la vestimenta

Unidad de aislamiento: Clo = 0,155 (m2 ºC / W)

Aislamiento necesario para mantener

confortable a una persona con actividad
sedentaria (menos de 60 w/m2)
A una T= 21ºC
 Resumiendo:
M + R + C + K- E = 0 Equilibrio térmico

M +R+C+K-E>0 Desequilibrio por condiciones de calor

M +R+C+K-E<0 Desequilibrio por condiciones de frío

Termorregulación Mecanismos Fisiologicos

El centro encargado de regular la temperatura en todas las
regiones del cuerpo radica en el hipotálamo.
Factores que influyen en el estrés térmico
aclimatación, edad, aptitud física, sexo, constitución
corporal, etcétera
 El Confort térmico lo podemos definir como la sensación de
bienestar que se experimenta cuando la permanencia en un
ambiente determinado no exige esfuerzos desmesurados a los
mecanismos de que dispone el organismo para mantener la
temperatura interna en 37º C.

Que nos encontremos térmicamente confortables

depende: de las condiciones ambientales, de la actividad
física y del tipo de vestido que utilicemos.
La principal condición para que una situación pueda
resultar confortable es que satisfaga la
ecuación del balance térmico, o lo que
es lo mismo, es necesario que los mecanismos
fisiológicos de la termorregulación sean
capaces de llevar al organismo a una situación de
equilibrio térmico entre la ganancia de calor y la
eliminación del mismo.
Estrés térmico por calor
El intercambio de calor entre el hombre y su medio está
influido por cuatro factores:

1) la temperatura del aire,

2) la velocidad del aire,

3) el contenido de humedad del aire,

4) la temperatura radiante.
 Efectos del Calor a la Salud
Cuando la temperatura central comienza a elevarse. entran en
juego mecanismos fisiológicos que intentan aumentar la pérdida
de calor del cuerpo. En primer lugar, se produce dilatación de
los vasos sanguíneos de la piel y de los tejidos
subcutáneos , se desvía parte del gasto cardíaco hacia regiones
superficiales. aumenta el volumen sanguíneo circulante debido a
la contracción del bazo y a la dilución de la sangre circulante con
líquidos extraídos de otros tejidos. Aumenta el rendimiento
cardíaco.
Todos estos ajustes circulatorios favorecen el transporte de calor
del centro del organismo hacia la superficie. En forma
simultánea, se activan las glándulas sudoríparas,
derramando líquido sobre la piel para eliminar calor por
evaporación.
Se presenta como:
erupción por calor,
calambres por calor,
agotamiento por calor
síncope de calor

Exposición Ocupacional
Las ocupaciones con riesgo de exposición incluyen:
cocineros, fabricantes de llantas de caucho,
fabricantes de vidrio, fundidores de metales,
marineros que atraviesan zonas calurosas, mineros en
minas (subterráneas) profundas, panaderos, entre
otros.
 Efectos del Frío a la Salud
El primer mecanismo está relacionado con la vasoconstricción
periférica, en especial de las extremidades, lo que resulta en una caída
brusca de la temperatura cutánea.
La sobrecarga por frío es proporcional al gradiente térmico entre la
piel y el ambiente, ya que este gradiente determina la velocidad de
pérdida de calor del cuerpo por radiación y convección. .

Efectos Nocivos al Ser Humano

La necrosis por frío se presenta cuando hay verdadera congelación
de los tejidos con la consiguiente alteración de la estructura
celular. En teoria la temperatura de congelación de la piel es -1 0C;
sin embargo, con velocidades del viento crecientes, la pérdida de
calor es mayor y la lesión por frío ocurrirá más rápidamente.
hipotermia
 Estrés por frío (Res. 295/03)

• Valores límite (TLVs) para estrés por frío para:

– proteger a los trabajadores de la hipotermia y de las

lesiones causadas por el frío,
– describir las condiciones de trabajo a las cuales se cree se
pueden exponer repetidamente a casi todos los
trabajadores sin efectos adversos,
– impedir que la temperatura interna del cuerpo descienda
por debajo de los 36°C (96,8°F)
– prevenir las lesiones por frío en las extremidades del
cuerpo.
Temp. Efectos destreza manual
(ºC)
32-36 Funcionamiento óptimo de manos y dedos
27-32 < destreza, precisión y veloc. dedos.
20-27 < rend. alta precisión,<resistencia
15-20 <rend. Sencillos, dolor ocasional
10-15 <fuerza <coordinación sensación dolor
6-8 Bloqueo receptores sensoriales y térmicos
en la piel
<10 Entumecimiento, recalentamiento
espontáneo
<0 Congelamiento de tejidos
Temp Desequilibrios térmicos
(ºC)
15 Enfriamiento manos desnudas
trabajos precisos
5 Enfriamiento de dedos TL
<1 Enfriamiento contacto metal
y líquidos( Congelación)
<5 Enf. Cuerpo TLE
< 15 Enf. Dedos TMP
< 25 Enf. Cuerpo TMP
Exposición Ocupacional
Las ocupaciones con riesgo de exposición incluyen:
bomberos, buzos, empacadores, fabricantes de hielo,
pescadores, trabajadores de bodegas frigoríficas,
trabajadores de cuartos de enfriamiento,trabajadores de gas
licuado, trabajadores de hielo seco, trabajadores a la
intemperie en clima frío, trabajadores de refrigeración.
Humedad específica
La humedad específica mide la masa de agua que se encuentra en estado
gaseoso en un kilogramo de aire húmedo, y se expresa en gramos por
kilogramo de aire (g/kg).

Humedad relativa
La humedad relativa de una masa de aire es la relación entre la
cantidad de vapor de agua que contiene y la que tendría si
estuviera completamente saturada; así cuanto más se aproxima
el valor de la humedad relativa al 100% más húmedo está.
Punto de rocío
Cuando la humedad relativa alcanza el valor 100% se producen
fenómenos de condensación. el rocío, el aire no admite más agua, por lo
que el sobrante, condensa en forma líquida en superficies de los objetos,
hojas, flores, etc.

Esto se produce cuando la temperatura desciende hasta el punto de

rocío; lo normal es que se mantenga la cantidad de agua del ambiente
constante y, si disminuye la temperatura, la humedad relativa va
aumentando hasta que llega un momento en que se alcanza el 100%. Si
sigue bajando la temperatura, el exceso de humedad (lo que supera el
100%) condensa en agua líquida. Por ejemplo: el aire a 24 ºC con un
50% de humedad relativa, contiene unos 9 g de vapor por kilogramo de
aire seco; si la temperatura del aire baja hasta los 13 ºC, llegará al
100% y, en ese momento empezará a condensar.Si esto ocurre en el
exterior, se formará rocío; en un local cerrado puede ocurrir en un
lugar determinado, como en el vidrio de una ventana que tenga la
temperatura de rocío y se condensará el agua en él.
A
Funciones que deben cumplir los equipos de climatización
Ventilación
Filtrado
Enfriamiento y deshumectación
Calentamiento
Humectación
Circulación
 Recomendación
• Para calor use ropa liviana de colores claros, con
buena ventilación en axilas, espalda y
entrepiernas.

• Para frío use ropa de abrigo en varias capas, la

superior cortaviento.
No olvide guantes , pasamontañas y medias.
Cuídese de los líquidos evaporables.
 COMO HIDRATARSE
• SED: puede ser una señal tardía.

• Exposiciones cortas(< 1 hora) agua

• El agua demora 30 minutos en distribuirse en el
organismo.
• Sudor alto tomar agua cada 15 minutos.