Nosso corpo converte a energia química interna em trabalho e calor à taxa de cerca de 100 W , o que é denominado potência metabólica.
(b) A energia provém dos alimentos que consumimos e geralmente é medida em Cal (calorias alimentares), sendo
. Quantas calorias de energia alimentar devemos ingerir diariamente se nossa potência metabólica for de 100 W ?
(b) A energia provém dos alimentos que consumimos e geralmente é medida em Cal (calorias alimentares), sendo
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a potência metabólica, que é a taxa com que nosso corpo converte energia dos alimentos em trabalho e calor. Aqui, a potência metabólica é de 100 W. A gente precisa descobrir quantas calorias alimentares (Cal) devemos consumir por dia para manter essa potência. Para isso, vamos usar conceitos de energia, potência e conversão de unidades.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre potência e energia. Potência § é a quantidade de energia (E) consumida ou produzida por unidade de tempo (t). A fórmula que relaciona esses conceitos é:
Aqui, P = 100 W e queremos encontrar a energia total em um dia.
Passo 3
Agora, precisamos calcular o tempo total em segundos em um dia, porque a unidade de potência, Watt (W), é equivalente a Joules por segundo (J/s).
Sabemos que:
- 1 dia tem 24 horas
- 1 hora tem 60 minutos
- 1 minuto tem 60 segundos
Então, o tempo total t em um dia é:
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia total E em Joules usando a fórmula:
Passo 5
Por fim, precisamos converter a energia de Joules para calorias alimentares (Cal). Sabemos que:
Então, a quantidade de calorias C necessárias é:
Resposta
Devemos ingerir aproximadamente 2.065 Calorias de energia alimentar diariamente para manter uma potência metabólica de 100 W.
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