Enunciado

Perda de calor durante a respiração. Em climas muito frios, um mecanismo importante na perda de calor pelo corpo humano é a energia gasta para aquecer o ar nos pulmões a cada respiração. (a) Em um dia de inverno muito frio, quando a temperatura é -20 ºC, qual é a quantidade de calor necessária para aquecer 0,50 L de ar trocado na respiração até atingir a temperatura do corpo humano (37 ºC)? Suponha que o calor específico do ar seja igual a 1.020 J/kg · K e que a massa de 1,0 L de ar seja 1,3 x 10-3 kg. (b) Qual o calor perdido por hora considerando 20 respirações por minuto?

Passo 1

Iremos utilizar a equação 17.13 para nos ajudar a resolver o nosso problema.

  1. Q = m c Δ T
  2. m = 1 2 1.3 ∙ 10 - 3 = 0.65 ∙ 10 - 3   k g

    Passo 2

  3. 20 r e s p i r a ç ã o min ⁡ 60 m i n 1 h = 1200 r e s p i r a ç õ e s h

Q = 1200 38 = 4.6 ∙ 10 4   J

Resposta

  1. 0.65 ∙ 10 - 3   k g
  2. 4.6 ∙ 10 4   J

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