Question

Como está dividido a energia interna de um corpo

Answer 1

Consumo de energia no corpo humano

 

 

         O consumo de energia por uma pessoa adulta– na forma de alimentos – é de aproximadamente 2.000 kcal[i] por dia. Pelo menos é esse valor que aparece escrito nas embalagens de alimento. Uma pessoa que pratique atletismo, outro esporte exigente, ou faça trabalho pesado deve consumir bem mais do que isso: umas 4 horas de atividade pesada por dia, como natação, trabalho na agricultura, ou alpinismo pode fazer com que uma pessoa precise comer duas vezes mais do que comeria na ausência dessas atividades. Já crianças ou pessoas de idade avançada e com pouca atividade física consomem bem menos. Em geral, mulheres consomem um pouco menos de energia do que homens. Entretanto, lactantes e grávidas podem precisar de alguma coisa como 300 kcal a 500 kcal a mais por dia para que possam dar conta das exigências adicionais a que estão submetidas. O valor “usual” de 2000 kcal/dia é bastante típico para grande parte dos adultos em atividades também “usuais”.

         Essa energia é usada para manter nosso organismo em funcionamento, como coração, pulmões e os demais órgãos internos, e também para fornecer alguma capacidade de trabalho externo que é feito durante praticamente todo o dia. Em condições de repouso, cerca de 30% da energia é consumida pelos músculos esqueléticos e praticamente outro tanto é consumida pelos órgãos abdominais. Em repouso o cérebro consome cerca de 20% e o coração 10% da energia total consumida pelo corpo.

         É interessante verificar que nosso corpo tem uma eficiência relativamente alta quando faz trabalho mecânico, mas está longe se ser totalmente eficiente. Assim, apenas cerca da décima parte da energia consumida pelo coração corresponde à energia necessária para empurrar o sangue; o restante é gasto de energia que não se traduz em movimento mecânico de coisa alguma.

 

        Energia e potência

 

         Às vezes, olhar uma mesma coisa de outro ponto de vista pode nos mostrar algo que, de outra forma, passaria desapercebida. Vamos aqui transformar a energia consumida pelo corpo em um dia em potência e, no caso, medida em watts (W)[iii]. Primeiro vamos transformar aquelas 2.000 kcal consumida durante todo o dia em joules (1j=4,18 cal):

 

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Para calcular a potência em W precisamos dividir essa energia pelo número de segundos em um dia:

 

   .

 

 

Aí está: produzimos e consumimos, em atividade normal, aproximadamente 100 W de potência, o equivalente ao consumo de eletricidade de uma lâmpada de uso caseiro. Se o coração é responsável pelo gasto de cerca de 10% da energia que consumimos, então ele consome cerca de 10 W; o cérebro, que nos “custa” 20% da energia, consome estão cerca de 20 W. (Atenção! Todos esses valores são aproximados, pois tanto as contas feitas foram aproximadas, como as informações usadas podem depender de pessoas para pessoa.)

         Se a potência média consumida é de 100 W, isso quer dizer que temos capacidade suficiente para manter uma lâmpada acesa, girando a manivela de um gerador de eletricidade, e conseguir iluminar uma sala em caso de falta de energia? Sim, mas por pouco tempo e apenas uma pessoa bem treinada consegue fazer isso por alguns minutos. Vamos fazer algumas contas para estimar a capacidade de produção de energia externa de uma pessoa.

         Potência é trabalho por unidade de tempo. Vamos fazer alguns cálculos para determinar com que velocidade uma pessoa de 80 kg deve subir uma escada para que a potência mecânica dissipada pelo corpo seja de 100 W:

 

   ,

 

onde DE é a energia mecânica (variação da energia potencial do corpo) no intervalo de tempo Dt. Se aquela pessoa de 80 kg sobe uma altura Dx, então a variação de energia mecânica será , onde g é a aceleração gravitacional, que vamos aproximar por 10m/s2.