6- Os nutricionistas estão interessados no uso da energia pelo corpo humano, que pode ser considerado um sistema termodinâmico. Existem calorímetros construídos para acomodar uma pessoa, a fim de medir (sem matá-la) a sua produção líquida de energia. Suponha que, durante uma experiência, uma pessoa produz 622 kJ de trabalho numa bicicleta ergométrica, e perde 82 kJ de energia sob a forma de calor. Qual é a variação de enrgia interna da pessoa? Despreze qualquer perda de massa por transpiração.
Passo 1
O enunciado nos coloca a pessoa como um sistema termodinâmico e pede a variação de energia interna
. O conteúdo aqui é a primeira lei da termodinâmica, que diz que
onde
é o calor recebido pelo sistema e
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 2
Identificamos as trocas de energia e atribuímos o sinal adequado:
- A pessoa perde
kJ de energia na forma de calor, logo kJ. - A pessoa produz
kJ de trabalho sobre a bicicleta, logo kJ.
Passo 3
Substituímos esses valores na primeira lei:
Passo 4
O resultado negativo indica que a energia interna da pessoa diminuiu em
kJ durante a experiência.
Resposta
A variação de energia interna da pessoa é
.