Durante um treino de spinning na academia um atleta produz 930kJ de trabalho mas perde 137 kJ de energia na forma de calor. Qual é a variação de energia interna do atleta(em calorias)?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um atleta que, durante um treino de spinning, realizou 930 kJ de trabalho e perdeu 137 kJ de energia na forma de calor. Queremos descobrir qual foi a variação da energia interna desse atleta, mas em calorias.
Matéria envolvida: Termodinâmica, especificamente a primeira lei da termodinâmica.
O que vamos precisar:
- Compreender a primeira lei da termodinâmica.
- Saber converter de quilojoules (kJ) para calorias (cal).
Passo 2
Vamos relembrar a primeira lei da termodinâmica, que diz:
Onde:
-
é a variação da energia interna. -
é o calor absorvido pelo sistema. -
é o trabalho realizado pelo sistema.
Passo 3
Identificamos os valores fornecidos:
- Trabalho realizado pelo atleta:
(como é trabalho realizado pelo sistema, consideramos ). - Calor perdido:
(perda de calor significa que o sistema está liberando calor, então é negativo).
Passo 4
Aplicamos os valores na fórmula da primeira lei da termodinâmica:
Isso significa que a energia interna do atleta diminuiu em 1067 kJ.
Passo 5
Agora, vamos converter a variação de energia interna de kilojoules para calorias. Sabemos que:
Portanto, para converter kJ para cal, usamos a relação:
Passo 6
Multiplicamos a variação de energia interna em kJ pela conversão para obter o valor em calorias:
Resposta
A variação de energia interna do atleta é de aproximadamente
.
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