Análise da distribuição de temperatura e do dano térmico causado na pele humana em consequência de queimaduras.

Abstract

A transferência de calor é frequentemente encontrada em sistemas de engenharia e em outros aspectos da vida, como por exemplo, no corpo humano. Nós, seres humanos, estamos constantemente rejeitando e absorvendo calor do ambiente e nosso conforto está diretamente ligado à taxa em que essa rejeição e absorção ocorrem. A análise da transferência de calor em tratamentos e diagnósticos de algumas doenças como o câncer e queimaduras na pele, tem ganhado mais força recentemente graças a evolução tecnológica que vem acontecendo. Harry Pennes propôs um modelo matemático para descrever os efeitos do metabolismo e da perfusão sanguínea no balanço de energia dentro do tecido, incorporando alguns fenômenos na equação de calor clássica, sendo denominada equação da biotransferência de calor ou equação de Pennes. Este trabalho tem como objetivo analisar a distribuição da temperatura ao longo do tempo e o dano térmico causado nas camadas da pele humana (epiderme, derme e subcutânea) devido a ação de um agente externo a uma temperatura elevada. A análise foi feita pelo método das diferenças finitas para condução de calor transiente com base na equação do balanço de energia para o método explícito e a equação da biotransferência de calor de Pennes, sendo possível determinar uma equação final para a obtenção das temperaturas e do dano térmico causado. Os resultados foram obtidos através de um algoritmo implementado no Microsoft Excel e comparados com o trabalho referência, obtendo uma assertividade de 91%, comprovando a efetividade das equações encontradas.