AULA 03

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Primeira Lei da Termodinâmica 
Entalpia/Calorimetria 
CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA BAHIA 
DEPARTAMENTO DE SAÚDE 
 
Célula biológica? (nutrientes e resíduos 
podem passar pelas paredes das células). 
Seres humanos? (ingerimos, respiramos 
e excretamos). 
Frasco arrolhado? (paredes são 
capazes de conduzir calor). 
Frasco selado? 
(isolado térmica, 
mecânica e 
eletricamente) 
Se a força é a atração gravitacional da Terra sobre uma certa massa “m”, a força que se opõe à 
elevação vertical da massa é “mg”, sendo g a aceleração da gravidade 9,8 m/s2 
Questão 01. O trabalho de mover nutrientes através do tronco de uma 
árvore 
Os nutrientes do solo são absorvidos pelas raízes de uma árvore 
e levados às folhas através de um complexo sistema vascular 
existente no tronco e nos galhos. Qual é o trabalho necessário 
para elevar 10 g de água líquida (correspondente ao volume de 
cerca de 10 mL) através do tronco de uma árvore de 20 m de 
altura, da raiz até as folhas mais altas? 
Bioenergética: Interesse no trabalho de 
produção e movimentação de moléculas na 
célula, contração dos músculos e divisão 
celular. 
Questão 02. Trabalho de respiração 
É necessário que se realize trabalho para exalar o ar durante a respiração, 
pois o ar tem que ser empurrado para fora dos pulmões contra a pressão 
atmosférica. Considere o trabalho de exalar 0,5 L (5,0 x 10-4 m3) de ar, o 
valor típico para um adulto saudável, através de um tubo para o fundo do 
aparelho mostrado no slide anterior e contra a pressão de 1,00 atm (101 
kPa). Qual será o trabalho, se o ar exalado elevar o pistão, e a variação de 
volume for 0,5 L, com pressão 101 kPa? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 03. Trabalho de expansão isotérmica reversível 
Calcule o trabalho realizado quando 1,0 mol de argônio gasoso, confinado 
em um cilindro de 1,0 L, a 25°C, se expande isotermicamente e 
reversivelmente até o volume de 2,0 L. w = -1,7 kJ. 
Questão 04. Cálculo da variação de energia interna 
Os nutricionistas estão interessados no uso da energia pelo corpo humano, 
que pode ser considerado um “sistema” termodinâmico. Suponha que, 
durante um experimento, uma pessoa produza 622 kJ, de trabalho em uma 
bicicleta ergométrica e perca 82 kJ de calor. Qual é a variação de energia 
interna da pessoa? Despreze qualquer perda de massa por perspiração. R 
= -704 kJ. 
Questão 05. Usando a capacidade calorífica 
O valor elevado da capacidade calorífica da água é vantajoso 
ecologicamente, pois estabiliza a temperatura dos lagos e oceanos: 
uma grande quantidade de energia deve ser absorvida ou liberada 
antes que ocorra uma mudança significativa em sua temperatura. A 
capacidade calorífica molar a pressão constante, Cp.m, da água é 75 j/K 
mol. Então, o aumento na temperatura de uma amostra de 100 g de 
água (5,55 mol de H2O) quando recebe 1,0 kJ de calor, ficando livre 
para se expandir, é de aproximadamente.