Determine a quantidade de energia liberada por unidade de tempo para um consumo de glicose de 10 mmol / min L para cada litro de reação.

Passo 1

Então, temos um exercício que pede para a gente descobrir quanta energia é liberada por unidade de tempo quando consumimos glicose a uma taxa de em cada litro de reação. Para resolver isso, vamos usar conceitos de bioquímica relacionados à energia liberada na oxidação da glicose. Precisaremos conhecer a quantidade de energia liberada por mol de glicose oxidada e fazer algumas conversões de unidades.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber quanta energia é liberada quando um mol de glicose é oxidado. Na bioquímica, a reação básica de oxidação da glicose é:
C6H12O6 + 6, O2 6, CO2 + 6, H2O
Essa reação libera uma quantidade conhecida de energia, chamada de energia de reação. O valor padrão dessa energia ( ) para a oxidação da glicose é aproximadamente . O sinal negativo indica que a reação libera energia.

Passo 3

Como queremos saber quanta energia é liberada por unidade de tempo para uma taxa de consumo de 10 , mmol = 0,010 , mol , vamos primeiro converter os milimoles para moles:
Então, a taxa de consumo é de .

Passo 4

Agora, multiplicamos a taxa de consumo pela energia liberada por mol de glicose para encontrar a energia liberada por minuto por litro:
Energia por minuto por litro = 0,010 , mol/min cdot L times 2870 , kJ/mol = 28,7 , kJ/min cdot L

Passo 5

Para expressar a energia liberada por segundo, dividimos por 60, já que há 60 segundos em um minuto:
Energia por segundo por litro = 28,7 , kJ/min cdot L60 approx 0,48 , kJ/s cdot L
Isso também pode ser expresso em joules, sabendo que 0,48 , kJ/s cdot L = 480 , J/s cdot L :

Resposta

A quantidade de energia liberada por unidade de tempo é aproximadamente .

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