Enunciado

"O navio do deserto". Os camelos necessitam de pouca água porque seus corpos podem tolerar variações de temperatura relativamente grandes. Enquanto um homem mantém a temperatura do corpo constante com uma flutuação de um até dois graus Celsius, um camelo desidratado pode suportar uma queda da temperatura em seu corpo para até 34,0 ºC durante a noite e um aumento da temperatura para até 40,0 ºC durante o dia. Para verificar a eficácia desse mecanismo de retenção de água, calcule quantos litros de água um camelo de 400 kg teria de beber caso fosse necessário manter a temperatura do seu corpo constante e igual a 34 ºC pela vaporização do suor durante o dia (12h), em vez de deixar sua temperatura aumentar até 40 ºC. (Nota: o calor específico de um camelo ou de qualquer outro mamífero é aproximadamente igual ao de um homem típico, 3.480 J/kg · K. O calor de vaporização da água a 34 ºC é igual a 2,42 X 106 J/kg.)

Passo 1

Use Q = M c Δ para encontrar Q para um aumento de temperatura de 34,0 C° para 40,0 C. ° Defina isso igual a Q = m L v e resolva para m, onde m é a massa de água que o camelo teria que beber.

Passo 2

c = 3480 J k g ∙ K

E

L v = 2.42 ∙ 10 6 J K g

Para a água,

M = 400   k g

é o massa do camelo. A massa de água que o camelo economiza é

m = M c Δ T L v = 400 3480 6.0 2.42 ∙ 10 6 = 3.45   k g  

E que tem volume de 3.45 L. Isso é quase um galão de água, então é uma economia considerável.

Resposta

3.45 kg ou 3.45 L

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