( 10,0 pontos) Suponha que um pássaro pequeno tenha uma massa de 30 g . Qual é a quantidade mínima de glicose que o pássaro tem que consumir para voar até um galho de 10 m acima do chão? As variações das energias de Gibbs devido à oxidação de
de
formando dióxido de carbono e água líquida
é
. Dado(s):
(aceleração da gravidade)
;
; Trabalho gravitacional (
massa;
variação da altura).
Passo 1
Vamos lá! O exercício quer descobrir a quantidade mínima de glicose que um passarinho de 30 gramas precisa consumir para voar até um galho a 10 metros de altura. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia gravitacional e a energia liberada na oxidação da glicose. Precisaremos calcular a energia necessária para levantar o pássaro e depois ver quanto de glicose é preciso para fornecer essa energia.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia necessária para levantar o pássaro até o galho. Essa energia é chamada de trabalho gravitacional e é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a massa do pássaro em kg, -
é a aceleração da gravidade, -
é a altura que o pássaro vai subir.
Precisamos converter a massa de gramas para quilogramas:
Passo 3
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Então, o pássaro precisa de 2,943 joules para subir até o galho.
Passo 4
Agora, vamos descobrir quanto de glicose é necessário para fornecer essa energia. Sabemos que a variação da energia de Gibbs para a oxidação de 1 mol de glicose (
) é de -2828,0 kJ. Isso significa que cada mol de glicose fornece 2828,0 kJ de energia.
Primeiro, convertemos a energia necessária para quilojoules:
Passo 5
Agora, encontramos a quantidade de mols de glicose necessários para fornecer 0,002943 kJ:
Passo 6
Por fim, calculamos a massa de glicose necessária usando a massa molar da glicose, que é 180 g/mol:
Resposta
O passarinho precisa consumir aproximadamente 0,0001874 gramas de glicose para voar até o galho de 10 metros.
Exercícios relacionados
(10,0 pontos) Calcule a variação da energia de Gibbs molar
do processo
a 1 atm nas seguintes temperaturas: (a)
; (b)
. Em cada temperatura, verifique se a fusão é espontânea em pressão constante. Considere
e
como independentes da temperatura. Dado(s):
e
(10,0 pontos) Calcule
de um gás ideal quando sua pressão aumenta isotermicamente de 92 para 252 kPa a
. Dado(s):
.
(10,0 pontos) Calcule
para a reação
Dado(s):
|
|
|
---|---|---|
|
26,48 | 206,60 |
|
0 | 130,70 |
|
0 | 116,10 |
(10,0 pontos) Estime
(a
constante) de 1 mol de um líquido de
, quando a pressão sobre o mesmo aumenta de 100 para 300 kPa .