Feladat

Plush úgy döntött, hogy Kvíknek mielőbb fogynia kell egy fürdőruhában, mert különben nyáron biztosan nem jelenik meg nála egyetlen medencében sem. Mégsem fog ilyen szégyent csinálni! Ezért javasolta a Kvik étrendjét. Próbáljon összehasonlítani minden lehetséges módon és abban, hogy egy Kvik-kaliberű (\ (\ SI \), \ (\ SI \)) személy mennyire veszíti el a hőt, ill. milyen hőteljesítménye van azoknak a folyamatoknak, amelyekben nem fejt ki különösebb erőfeszítést (például légzés, stb.). Végül is Kvík lusta lény, és azt sem lehet mondani, hogy mindig kitömött állatára hallgatna.

fürdőruha

Először gondoljuk át, mennyi energiát kapunk naponta. Meg kell jegyezni, hogy az élelmiszerekben található összes kémiai energia sokkal nagyobb, mint az az energia, amelyet testünk elvonhat az ételtől. Szeretnénk megismerni az energia ezen részét. Az élelmiszer-termelők megspórolják nekünk az erőfeszítéseket. Nekik köszönhetően tudjuk, hogy a test hány kalóriát kap, azaz mennyi energiát tud felszabadítani a testünk az ételektől, ha valamit megeszünk.

Az ajánlott napi energiaadag 2000 kcal. Ha ésszerű egységekre konvertáljuk a kalóriákat, azt találjuk, hogy ez 2325 wattóra vagy \ (\ SI \) körül mozog. Tegyük fel, hogy az a személy, aki a napi ajánlott energiadózis, sokáig nem vesz fel (és ezért nem is tárol) semmilyen energiát zsír formájában - vagyis minden elfogyasztott energiát elkölti. Energiafogyasztásának fő része az anyagcsere folyamatok. 1 Fizikusként tudjuk, hogy az energia nem vész el, ezért az összes \ (\ SI \) megszűnik. Ezt az energiát hősugárzás, légzés, izzadás útján választjuk ki ....

Ha Stefan-Boltzmann törvényét használjuk egy abszolút fekete test sugárzására, \ (P = \ sigma ST ^ 4 \), és rájövünk, hogy a szoba energiát is ad nekünk, \ (P = \ sigma S \ balra (T_ > ^ 4 - T _> ^ 4 \ jobbra) \), ahol \ (\ sigma \) a Stefan-Boltzmann-állandó és \ (S \) a test területe, amelyet \ (\ num \) négyzetméter. Tegyük fel, hogy a testhőmérséklet \ (\ SI \) 2 és a szobahőmérséklet \ (\ SI \). Helyettesítés után nagyon nagy számot kapunk, így gyorsan rájövünk, hogy a fekete testhez képest nem túl ésszerű. Ha az egyszerűség rovására fejlesztettük a modellünket, akkor \ (\ SI \) körüli értéket kell kitalálnunk .

Az energiaveszteség másik módja a 3 hő vezetése: \ (P = h S \ Delta T \), ahol \ (h \) az anyagra és a réteg vastagságára vonatkozó együttható. A megfelelő értékek behelyettesítése után \ (\ SI \) körül kapjuk az eredményt, ami napi \ (\ SI \) körül van .

Az energiavesztés másik módja az, hogy önmagát lélegezzük be. Rendszerint percenként körülbelül 20 litert lélegzünk ki, ami körülbelül \ (\ SI \) naponta. Körülbelül 10 Celsius fokkal melegítjük ezt a levegőt. A kalorimetrikus egyenletből tudjuk, hogy

\ [Q = c \ rho V \ Delta T \ text \]

Nem szabad megfeledkeznünk a kilélegzett levegő vízgőztartalmáról sem. Amikor belélegezzük, a test oxigénnel és glükózzal reagálva víz képződik. Ez a víz vízgőz formájában ürül. Egy felnőtt férfi 4 24 órán belül kilélegzik vízgőz formájában a \ (\ SI \) víz körül. Mivel a víz folyékony állapotból gáz halmazállapotúvá vált, tudnunk kell a látens hő együtthatót szobahőmérsékleten. Matematikában írva: \ (Q = l \ cdot m \), ahol \ (l \) a látens hő (víz - levegő) a \ (\ SI \) pontnál. A számszerűsítés után hozzávetőlegesen \ (\ SI \) .

Izzadással energiát is veszíthetünk. Naponta akár 10 liter vizet is elveszíthet. Mivel Kvik nem szenved fizikai megterheléstől, tegyük fel, hogy napi 1 liter izzadságot veszít. Gondoljunk most arra, hogyan működik az izzadási mechanizmus. Izzadunk, hogy lehűtsük a testet. Az egész trükk az, hogy a bőrünkön lévő víz elpárologtatja a testet, és ehhez energiát fogyaszt (Q = 1 m \), ahol \ (l \) a párolgási hő 25 Celsius fokon. Az izzadás által elvesztett energia megegyezik \ (\ SI \) .

Most azon kell gondolkodnunk, hogy becslésünk mennyire volt pontos. A sugárzás által okozott hőveszteség azonnal elhanyagolható, mert más eseményekhez képest valóban kicsi. A pontatlanság minden bizonnyal az egész halom, de mi csak a lehető legpontosabban próbáltuk megbecsülni az energia sorrendjét, amelyet elveszítünk egy adott folyamat során. Meg kell jegyezni, hogy az energia egy része kémiai energia formájában ürül az ürülékben és a vizeletben. Nem vettük figyelembe ezt a kémiai energiát, mert ez az az energia, amelyet a test nem képes felszívni az ételből, ezért nem szerepel az ajánlott napi adagban ...

Bónuszként vegye figyelembe, hogy a legtöbb hőt elveszítjük a környezetünk hűtésével. Ez teljesen összhangban áll azzal, amire számítunk. Ismeretes, hogy a sarkvidéken élő emberek sokkal többet esznek, mint mi. Vannak fogyókúrás étrendek is, amelyek alapján az emberek kevesebbet öltöznek. Tehát, ha fogyni akar, kezdjen kemény lenni.

Ha Kvík nem élsportoló, akkor elhanyagolhatjuk a gépi munkához felhasznált energiát.↩

ami nem túl bölcs becslés, de nekünk elég - a fej hőmérséklete valamivel magasabb, hogy az agy bármilyen helyzetben tudjon dolgozni↩

Gondolom, Kvík már legalább fizikailag felnőttnek tekinthető, bár az FKS egyes tagjai biztosan állítják

Vita

Itt szabadon megvitathatja a megoldást, megoszthatja kódjait és így tovább.

Megjegyzések hozzáadásához be kell jelentkeznie.