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° C , qual é a quantidade de calor necessária para aquecer 0,50L de ar trocado na respiração ate atingir a temperatura do corpo humano ( 37° C ) ? Suponha que o calor especifico do ar seja igual a 1020J / k g ⋅ K e que a massa de 1,0L de ar seja 1,3 × 10 - 3k g . b) Qual o calor perdido por hora considerado 20 respirações por minuto.

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 36

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 , qual é a quantidade de calor necessária para aquecer de ar trocado na respiração ate atingir a temperatura do corpo humano ? Suponha que o calor especifico do ar seja igual a e que a massa de de ar seja b) Qual o calor perdido por hora considerado respirações por minuto.

Passo 1

Na letra (a) a gente precisa calcular o calor necessário para aquecer o ar nos pulmões, sendo que o ar está em uma temperatura de , vamos usar a equação da calorimetria:

E usar as informações da questão para calcularmos o calor.

Passo 2

Como o enunciado diz que a massa de de ar é , então meio litro, que a quantidade que estamos usando, vai ser metade da massa. Assim, a equação fica:

Passo 3

Na (b), a gente multiplica o número de respirações por minuto pelo calor necessário para esquentar uma respiração:

E depois multiplicamos por em cima e embaixo para convertermos para horas:

Resposta

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