Задача на тепловые эффекты в организме человека

Человеческий организм в среднем выделяет 104 кДж энергии в день благодаря метаболическим процессам. Основ ной механизм потери этой энергии––испарение воды. Какую массу воды должен ежедневно испарять организм для под держания постоянной температуры? Удельная теплота испа рения воды равна 2260 Джг−1. На сколько градусов повы силась бы температура тела, если бы организм был изолиро ванной системой? Считайте, что средняя масса человека со ставляет 65 кг, а теплоёмкость равна теплоёмкости жидкой воды.

Здесь не понятно вообще многое, мне кажется надо использовать уравнение Кирхгофа

2 симпатии

Ну я не использовал уравнение Кирхгофа.
Использовал только формулу удельной теплоемкости C = \frac {dQ}{m \cdot dT}
где dQ -отданная или полученная теплота

m - масса нагреваемого или охлаждаемого тела

dT - изменение в температуре(в нашем случае нужно поднять температуру до 37 градусов так что это можешь брать как 37 градусов)

\mathrm{H_2O_ж = H_2 O_г +2260 Дж/г}

и ответ вышел 4.4 кг. Попробуй еще раз

3 симпатии

Другими словами, в организме происходят определенные экзотермические процессы, в ходе которых энергия выделяется

Поскольку по первому закону термодинамики, энергия не может появиться или исчезнуть из ниоткуда, она так или иначе должна быть в определенной форме. В данном случае, если бы человек не терял эту энергию, то его температура сильно повысилась бы (насколько сильно? ответ находится во втором пункте). Так как испарение воды - эндотермический процесс (необходимо определенное кол-во энергии, чтобы разрушить водородные связи в воде), выделенная энергия вполне может израсходоваться на испарение этой воды.

Постоянная температура тела достигается лишь тогда, когда организм не будет хранить эту энергию у себя. Если организм выделил 10^{4} кДж энергии, то чтобы израсходовать его полностью, необходимо испарить \frac{10^{4} \cdot 1000}{2260} = 4425 г воды (проверь по размерностям), или же 4.4 кг.

Как и говорил @bol , необходимо использовать определение теплоемкости C = \frac{dQ}{mdT}. Так как теплоемкость можно принять постоянной, можно модифицировать эту формулу так, чтобы нам было удобно считать (подставлять значения в дифференциальную форму уравнения будет неправильным действием):

\int_{0}^{Q}dQ = mC\int_{T_{1}}^{T_{2}}dT
Q = mC(T_{2}-T_{1})

Дальше попробуй сам

4 симпатии