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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 17.Exercícios - Ex. 50

A vaporização do suor é um mecanismo de controle da temperatura de animais de sangue quente. (a) Qual é a massa de água que deve evaporar da pele de um homem de 70,0 kg para que a temperatura do seu corpo diminuía 1,00 ºC? O calor de vaporização da água na temperatura do corpo (37 ºC) é igual a 2,42 x 106 J/kg. O calor específico típico do corpo humano é 3.480 J/kg · K. (Veja o Exercício 17.25.) (b) Qual é o volume de água que o homem deve beber para repor a água vaporizada? Compare o resultado com o volume de uma lata de refrigerante (355 cm³).

Passo 1

Para as mudanças de temperatura, usamos a equação Q = m c Δ T

Para a mudança l i q u i d o → m u d a n ç a   d e   f a s e   v a p o r ,   Q =   + m L v

Passo 2

A densidade da água é 1000 kg/m³.

  1. O calor que entra na massa m de água para evaporá-la é Q =   + m L v . O fluxo de calor para o homem é

    2. Q = m h c Δ T ,

    Onde Δ T =   - 1.00   ° C .

    ∑ Q = 0

    Então m L v + m h c Δ T e m =   - m h c Δ T L v = - 70.0 3480 - 1.00 2.42 ∙ 10 6 = 0.101   k g = 101   g

    Passo 3

  2. V = m ρ = 0.101 1000 = 1.01 ∙ 10 - 4   m 3 = 101   c m 3 . Isso é cerca de 28% do volume de uma lata de refrigerante.

A perda de fluido por evaporação da pele pode ser significativa

Resposta

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