Thermodynamique

[invite2f1a8282]

Salut à tous, j'ai un petit problème pour faire cet exercice:

Un être humain produit une quantité de chaleur d'environ 10^(7) J par jour de son activité métabolique.

1-1. D'après vos propres observations, si ce corps humain était un système isolé, quel serait les effets possibles provoqués sur ce système par le métabolisme?

Réponse:

Si le corps humain est isolé, il n'y a pas d'échange de matière ou d'échange d'énergie (c'est-à-dire de chaleur) avec le milieu extérieur. Par conséquent il y aura une accumulation d'énergie et de chaleur à l'intérieur du corps humain du fait de son activité métabolique, ce qui pourrait entraîner un disfonctionnement de l'organisme, car le corps humain se détruira assez vite(fondant, peut-être explosant).
Si vous avez des choses à ajouter ou rectifiez n'hésitez pas.

1-2. Calculer la limite atteinte par le système isolé.

Réponse:

Je ne vois pas du tout comment faire avec ce que nous possédons comme donnés.

1-3. Un mécanisme physiologique de régulation du système est l'évaporation d'eau par la transpiration et les poumons. Quelle masse d'eau doit être vaporisée chaque jour pour maintenir la température du corps constante?

Réponse:

Il est clair que l'on est à volume constant, et que dT/dt=0.
J'ai pensé à l'équation de la chaleur ou à la définition de l'entropie:
(Delta)S=intégrale(nC_vdT/T)= (m/M)intégrale(C_vdT/T) mais c'est nulle car la température est constant. Je ne vois pas comment faire non plus.


Données:

masse:65kg

C_v=4,185 J.K^-1.g^-1

Chaleur latente de vaporisation de l'eau : 44kJ.mol^-1

Pouvez m'aidez, merci d'avance pour votre aide.
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[dggchim]

Bonsoir lipoupou,

Si le corps humain est isolé, il n'y a pas d'échange de matière ou d'échange d'énergie (c'est-à-dire de chaleur) avec le milieu extérieur. Par conséquent il y aura une accumulation d'énergie (NoN l'energie globale reste constante) et de chaleur (oui)à l'intérieur du corps humain du fait de son activité métabolique, ce qui pourrait entraîner un disfonctionnement de l'organisme, car le corps humain se détruira assez vite(fondant, peut-être explosant).
Ici je pense que la température maximum doit être "au pif " de 45°C( ma femme me parle d'une limite de 42°C)
Bien avant l'explosion

-2. Calculer la limite atteinte par le système isolé.
A toi de le calculer avec
-masse:65kg
-Cv=4,185 J.K-1.g-1
et une température qui passe de 37 à 45 °C

. Un mécanisme physiologique de régulation du système est l'évaporation d'eau par la transpiration et les poumons. Quelle masse d'eau doit être vaporisée chaque jour pour maintenir la température du corps constante?
A toi de le calculer avec
-Chaleur latente de vaporisation de l'eau : 44kJ.mol-1
-Un être humain produit une quantité de chaleur d'environ 10^(7) J par jour de son activité métabolique
- tu transformes ensuite tes moles en grammes

[invite2f1a8282]

Merci donc si j'ai ben compris, pour le 3)

44/(10^(4))=4,4*10^(-3)mol => 4,4*10^(-3)*M(H20)=4,4*10^(-3)*18=7,92*10^(-2)g

et pour le 2) la formule est (delta)S=65000*4,185*ln(45/37)=53247,4 J

Merci d'avance pour ta réponse

[invite2f1a8282]

enfaite ma réponse à la deuxième question est probablement fausse, car le nombre de J est inférieur au nombre de J produit par jours. Enfaite la limite haute du système isolé, c'est la limite haute de température, de quantité de chaleur?

Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[dggchim]

pour le 3)

44/(10^(4))=4,4*10^(-3)mol => 4,4*10^(-3)*M(H20)=4,4*10^(-3)*18=7,92*10^(-2)g

Soit 79,2 mg d'eau........, cette quantité ne te parait pas très petite?

aide : tu divise 10^(7) J par 44kJ.mol-1

la formule est (delta)S=65000*4,185*ln(45/37)=53247,4 J

je ne comprends rien à cette formule. C'est le calcul de l'entropie ?

pour moi :65000*4,185*(45-37) "si on considère que la limite du système est à 45°C " et tu peux calculer le temps pour y parvenir

Tu peux aussi te demander quelle température le corps va atteindre avec une quantité de chaleur de 10^(7) J (par jour de son activité métabolique).
augmentation en °C=10000000/(65000*4,185)

[invite2f1a8282]

ok, merci enfaite c 10^(4)/44*18=4,09091 kg(environ) d'eau (je pense)

et l'autre c'est y(augmentation de température)=(0,115741/(4,187*65))=4,25*10^(-4)°C (environ)

on a 10^(7)J par jours est égale à 115,741J/s

Merci encore pour tout