Question

Em um dia de inverno um estudante de química realizou uma caminhada de 1,0h. Sabe-se que ele inspirou ar (cuja densidade vale 1,3kg/m³) a temperatura de 12°C e expirou o mesmo ar a 37°C. Determine a quantidade de calor cedida em Joules pelo estudante ao ar (calor específico do ar 1,0x10³J/kg°C) em Joules pelo estudante durante a caminhada sabendo que o mesmo respira 40 vezes por minuto e que o volume de ar em cada respiração é de 0,20m³.

Answer 1

Respostas:

15,600,000 J

Explicação:

Explicação:

Sabemos o seguinte

t=1,0 horas

p=1,3 kg/m³

Ti=12°C

Tf=37°C

c=1,0 x 10³ J/Kg°C

f=40 vezes por minuto

V=0.20m³

A quantidade de calor libertada pode ser calculada como:

$Q=mc(T_f-T_i)$

Onde m é a massa, c é o calor específico, Tf é a temperatura final e Ti é a temperatura inicial.

Se o estudante respirar 40 vezes por minuto 1 hora e o volume de cada respiração for 0,20m³, podemos calcular o volume total de ar da seguinte forma

$V_T=0.20\text{ m}^3\times\frac{40\text{ tempo}}{1\text{ min}}\times\frac{60\text{ min}}{1\text{ hr}}=480\text{ m}^3\text{ }$

Agora, podemos calcular a massa do ar usando a seguinte equação

$\begin{gathered} \rho=\frac{m}{V_T}\rightarrow m=\rho V_T \\  \\ m=(1.3\text{ kg/m}^3)(480\text{ m}^3)=624\text{ kg} \end{gathered}$

Finalmente, podemos usar a primeira equação e calcular a quantidade de calor como

$\begin{gathered} Q=(624\text{ kg})(\text{1.0}\times10^3\text{ J/kg }\degree C)(37\degree C-12\degree C) \\ Q=15,600,000\text{ J} \end{gathered}$

Portanto, a resposta é 15,600,000 J