Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 83
Calafrios. Sentir calafrios é a forma de seu corpo gerar calor para restaurar sua temperatura interna aos 37 °C normais, e ele produz aproximadamente 290 W de potência de calor por metro quadrado de área do corpo. Uma mulher de 68 kg e 1,78 m de altura tem aproximadamente 1,8 m2 de área na superfície. Quanto tempo essa mulher teria de tremer para elevar sua temperatura corporal em 1,0 °C, supondo que o corpo não perca nada desse calor? O calor específico do corpo humano é cerca de 3.500 J/kg · K.
Passo 1
Fala galera, bora lá! Para resolvermos este problema é necessário entendermos sobre o assunto de dilatação térmica descrito na seção 17.4 deste capitulo. A expansão térmica é a propriedade que os materiais possuem, em que, quando submetidos a uma variação de temperatura a sua forma varia.
Passo 2
O tremor do corpo gera um movimento maior dos tecidos, aumentando assim a circulação do fluxo sanguíneo e como consequência a temperatura do corpo. O poder de calor total produzido devido ao tremor é dado por:
Passo 3
Substituindo os valores do problema na expressão teremos que o calor gerado é:
Passo 4
Pela equação de quantidade de calor, encontraremos a quantidade de calor necessário para elevar 1 °C do corpo da pessoa. E o tempo para aumentar a temperatura é dado pela divisão da quantidade de calor pelo calor gerado por segundo devido ao tremor.
Portanto, o tempo necessário aumentar a temperatura do corpo da mulher, é:
Resposta
O tempo necessário aumentar a temperatura do corpo da mulher é: