Question

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.

Note e adote: 1 cal = 4 J

Answer 1

Certo. Vou mostrar como fiz. Espero que ajude haha.
Em primeiro lugar, estabeleci algumas relações.
1) 5kcal = 5000cal
2)se 1cal = 4J, então, 5000cal = 20000J;
3) São 5000cal por L e, por fim, gasta-se 3L de O2 por 60s.
*Lembrando que potência média é trabalho sobre tempo*
ITEM A:
O trabalho será de valor: 60000J, pois se 5000cal por litro tem 20000J de energia, em um minuto (onde se gastam 3 litros) teremos 20000x3=60000J.
O tempo é de 60s (um minuto) de acordo com o fim do enunciado.
Portanto, 60000 ÷ 60 = 1000W (Potência)
ITEM B:
Se em um minuto gasta-se 3 litros, em 20min, gasta-se 60L (regra de três).
Assim, pode se montar uma nova regra de três. Se obtemos 60000J com 3L (conforme visto no item a) em um minuto, conseguimos 1200000J em 20min ou 1200kJ em 20min
ITEM C:
Em repouso, gasta-se 100W. Lembre de que W é o mesmo que J/s. Assim temos 100J/s. Porém, de acordo com o dado, 4J equivale a uma caloria, portanto, usando regra de três, 100J equivalem a 25cal.
Assim, temos, 25cal/s. Mas, o enunciado pede em minutos.
Então, 25cal/s vezes 60 (para transformar em minutos).
Obtemos o resultado de 1500cal/min.
Voltando ao texto da questão, 5kcal (ou 5000cal) equivalem a um litro de O2. Mais uma vez, usando regra de três, se 5000cal equivalem a um litro, 1500cal equivalem a 0,3L.
Espero que tenha entendido. Me perdoe pelos textos imensos hehe.
Até a próxima