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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 20.1 - Ex. 20

Visitando a Finlândia com um colega de faculdade, alguns amigos finlandeses os convidam para participar de um tradicional exercício finlandês, que consiste em sair da sauna, vestindo apenas a roupa de banho, e sair correndo no frio do inverno finlandês. Estime a taxa na qual você incialmente perde energia para o ar frio. Compare esta taxa de perda inicial de energia inicial com a taxa metabólica de repouso de um ser humano típico, em condições normais de temperatura. Explique a diferença.

Passo 1

Legal galera, sabemos que a potência irradiada por um corpo é dado por:

P c o r p o = ε σ A ( T p e l e 4 - T a r 4 )

Mas para aproximar a potência irradiada, nós teremos que fazer algumas suposições. Por exemplo, vamos modelar o corpo humano como um paralelepípedo retangular com 1,5 m de altura × 7 cm de espessura × 50 cm de largura. E sua área superficial será dada por:

A = 1,8   m ²

Também assumimos que:

T p e l e = 37 ° C + 273 = 310   K

T a r = - 10 ° C + 273 = 263   K

Além disso, podemos assumir que a emissividade do corpo é:

ε = 1

E a constante de Stefan:

σ = 5,67   x   10 - 8 W m 2 .   K 4

Substituindo:

P c o r p o = 1 5,67   x   10 - 8 W m 2 .   K 4 1,8   m 2 310   K 4 - 263   K 4 = 450   W

Resposta

P c o r p o = 450   W

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