Primeira Avaliação de Fisico-Química -
Semestre de 2024
Em 2024, pela primeira vez, uma maratona olimpica além de contar com atletas de elite poderáa ser disputada também por atletas amadores O trajeto de 42.195 km percorrerá pontos turisticos emblemáticos da cidade de Paris até Versalhes, no dia 10 de agosto de 2024. Durante o percurso o gasto de energia de cada atleta depende de uma série de fatores. Um atleta de elite classificado para representar seu país nesta prova histórica deverá produzir em média 997kJ de trabalho e perder cerca de 180 kJ de energia na forma de calor. Considerando esses valores, qual deverá ser a variação đe energia interna desse atleta (em calorias)?
Dados: I cal
Valor (1,0)
Em 2024, pela primeira vez, uma maratona olimpica além de contar com atletas de elite poderáa ser disputada também por atletas amadores O trajeto de 42.195 km percorrerá pontos turisticos emblemáticos da cidade de Paris até Versalhes, no dia 10 de agosto de 2024. Durante o percurso o gasto de energia de cada atleta depende de uma série de fatores. Um atleta de elite classificado para representar seu país nesta prova histórica deverá produzir em média 997kJ de trabalho e perder cerca de 180 kJ de energia na forma de calor. Considerando esses valores, qual deverá ser a variação đe energia interna desse atleta (em calorias)?
Dados: I cal
Valor (1,0)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos um atleta de elite que vai correr uma maratona e, durante a prova, ele vai produzir 997 kJ de trabalho e perder 180 kJ na forma de calor. O conteúdo que vamos usar aqui é sobre Termodinâmica, mais especificamente a Primeira Lei da Termodinâmica, que fala sobre a variação da energia interna de um sistema. Vamos precisar também converter unidades de energia de joules para calorias usando a relação fornecida:
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Primeira Lei da Termodinâmica, que é basicamente a equação de conservação de energia. Ela diz que a variação da energia interna (
) de um sistema é igual ao calor trocado (
) menos o trabalho realizado (
):
Aqui,
é o calor que entra no sistema e
é o trabalho que o sistema realiza.
Passo 3
No nosso caso, o atleta perde 180 kJ de energia na forma de calor. Como ele está perdendo calor, isso significa que o calor está saindo do sistema (no caso, o corpo do atleta), então
vai ser negativo:
Passo 4
O atleta também realiza um trabalho de 997 kJ durante a corrida. Esse trabalho é energia que sai do sistema para o ambiente, então:
Passo 5
Agora, substituímos esses valores na fórmula da Primeira Lei:
Isso significa que a energia interna do atleta diminuiu em 1177 kJ.
Passo 6
Finalmente, precisamos converter essa variação de energia de kilojoules para calorias. Sabemos que:
Então, primeiramente convertendo kJ para J:
Agora, dividimos pelo valor de 1 cal:
Resposta
A variação da energia interna do atleta é de aproximadamente -281.048 calorias.