Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 37
Durante uma corrida, um estudante de gera uam energia térmica a uma taxa de . Para manter a temperatura do corpo constante igual a , essa energia deve ser removida pela transpiração ou por outros mecanismos. Caso esses mecanismos falhem e o calor não possa ser removido do corpo do estudante, durante quanto tempo o estudante poderia correr ates que ocorra um dano irreversível a seu corpo? (Nota: AS estruturas das proteínas no corpo são irreversivelmente danificadas quando a temperatura do corpo passar de . O calor específico de um corpo humano típico é igual a , ligeiramente menor do que a da agua. A diferença é produzida pela presença de proteínas, gorduras e minerais, que possuem calores específicos menores.)
Passo 1
Bom, vamos usar a equação da calorimetria:
E usarmos a equação de potência:
Para substituirmos Q na equação anterior e encontrarmos o tempo que o estudando pode correr antes que tenha danos irreversíveis no corpo. A equação fica:
Isolando :
Passo 2
Agora é só substituir os valores que o enunciado deu, a temperatura do corpo humano como temperatura inicial e a temperatura em que as proteínas são irreversivelmente danificadas como temperatura final a gente fica com o seguinte:
Esse é o tempo máximo que o estudante pode correr.