Questão 53 da prova azul do primeiro dia do Enem 2016 Segunda Aplicação
Num dia em que a temperatura ambiente é de 37°C, uma pessoa, com essa mesma temperatura corporal, repousa à sombra. Para regular sua temperatura corporal e mantê-la constante, a pessoa libera calor através da evaporação do suor. Considere que a potência necessária para manter seu metabolismo é 120 W e que, nessas condições, 20% dessa energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é igual ao da água (540 cal/g). Utilize 1 cal igual a 4 J.
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Após duas horas nessa situação, que quantidade de água essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela transpiração?
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Gabarito da questão
Opção E
Assunto
Calorimetria
Energia
Potência
Comentário da questão
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Para essa questão, estamos a procura do valor da massa (m) de água utilizada nessa evaporação e temos informações sobre o Potencial, Energia e do calor de vaporização. Antes de começarmos os cálculos, precisamos transformar as unidades para unidades do nosso interesse, ou seja, transformar cal/g para J/g:
Lv=540 cal/g = 2160 J/g
Sendo a equação de descreve o calor latente:
Q=m . Lv = m . 2160 J Sendo o valor da massa (m) em gramas (g)
O enunciado diz que só 20% da energia é dissipada em forma de suor. Logo:
Q=0,2 . E
m . 2160 = 0,2 . E
E=m . 10800 J
Com um valor de Energia melhor definido, podemos utilizá-lo na equação de Potência e descobrir o valor da massa:
E = Pot . t
m . 10800 = 120 . 2 . 3600
m=80 g