Cuando un perro (o humano) se calza, ¿qué parte del enfriamiento se debe al enfriamiento por evaporación y cuánto se debe a la disminución de la presión del aire que ingresa a los pulmones?

Answer 1

La presión pulmonar máxima típica para un humano es de solo 0.097 atm [1]. En la práctica, en realidad las presiones son mucho menores, ya que el aire se precipita rápidamente a la presión ambiental para llenar el espacio adicional. Es presumiblemente aún menos para la respiración superficial que viene de jadear. Además, el cambio de presión se revierte rápidamente al exhalar, deshaciendo cualquier cambio de temperatura impulsado por la presión.

La clave para una bomba de calor es tener la compresión y expansión en diferentes lugares. Y, para realmente mover cantidades significativas de calor, ayuda tener una transición de fase acompañada del cambio de presión. Por ejemplo, en un refrigerador, un refrigerante pasará de líquido a gas cerca del interior del compartimiento, impulsado por una reducción de la presión. Eso hará que el refrigerante absorba lo que se llama el “calor de vaporización”, la energía necesaria para hacer la transición entre el líquido y el gas. Luego, detrás del refrigerador, la compresión del refrigerante hará que se convierta nuevamente en un líquido, haciendo que expulse el calor de la vaporización.

En los pulmones, la única sustancia abundante que actúa como refrigerante es el agua. Y ciertamente habrá una pérdida por evaporación de agua en los pulmones, pero el ligero cambio de presión tendrá muy poco que ver con eso.

En contraste, el calor de vaporización del agua es enorme, alrededor de 2.42 kJ / g, mientras que la capacidad calorífica de un mamífero es de aproximadamente 3.5 kJ / (kg * ° C). Por lo tanto, para un perro que pesa 30 kg, se necesitarían aproximadamente 105 kJ para bajar la temperatura corporal en 1 ° C, lo que podría lograrse al evaporar solo 43 g (menos de tres cucharadas) de agua.

[1] Página en Psu