Questão 12
FUVEST 2015
(FUVEST 2015 - 2ª fase)
A energia necessária para o funcionamento adequado do corpo humano é obtida a partir de reações químicas de oxidação de substâncias provenientes da alimentação, que produzem aproximadamente 5 kcal por litro de O2 consumido. Durante uma corrida, um atleta consumiu 3 litros de O2 por minuto.
Determine
a) a potência P gerada pelo consumo de oxigênio durante a corrida;
b) a quantidade de energia E gerada pelo consumo de oxigênio durante 20 minutos da corrida;
c) o volume V de oxigênio consumido por minuto se o atleta estivesse em repouso, considerando que a sua taxa de metabolismo basal é 100 W.
Gabarito:
Resolução:
a) Durante a corrida, o atleta consome 3 litro de O2 por minuto, logo ele produz 15 kcal de energia por minuto por uma proporção direta com o dado fornecido no enunciado.
Assim, são gerados 60 kJ em 60 segundos.
Portanto, a potência P é de 1 kW.
b) E = P.t.
Logo,
c) Para um consumo de V litros/min, a potência produzida é de 20V kJ/min = V/3 kW.
Se a taxa de metabolismo basal é de 100 W, então 1000V/3 = 100, logo V = 0,3 L/min.