(ENEM) Num dia em que a temperatura ambiente é de
uma pessoa, com essa mesma temperatura corporal, repousa à sombra. Para regular sua temperatura corporal e mantê-la constante, a pessoa libera calor através da evaporação do suor. Considere que a potência necessária para manter seu metabolismo é 120 W e que, nessas condições,
dessa energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é igual ao da água (
). Utilize 1 cal igual a 4J.
Após duas horas nessa situação, que quantidade de água essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela transpiração?
a.
b.
c.
d.
e. 80,0 g
a.
b.
c.
d.
e. 80,0 g
Passo 1
O enunciado trata de calor dissipado pela evaporação do suor para manter a temperatura corporal constante. Sabemos que a potência metabólica é de
e que
dessa potência é usada na evaporação do suor. Para achar a massa de água evaporada em duas horas, vamos usar a relação entre energia, potência e calor de vaporização:
onde
é a potência dissipada pelo suor,
é o tempo,
é o calor latente de vaporização (em
) e
é a massa de água evaporada.
Passo 2
Calculamos a potência dissipada pelo suor sabendo que é
da potência total:
Passo 3
Transformamos o tempo de duas horas em segundos:
Em seguida, calculamos a energia total gasta na evaporação:
Passo 4
Convertendo o calor de vaporização da água de
para
usando
:
Passo 5
Finalmente, obtemos a massa de água evaporada dividindo a energia pelo calor latente:
Resposta
e.