Възлагане

Плюш реши, че Kvík трябва да отслабне по бански възможно най-скоро, защото в противен случай определено няма да се появи с него на нито един басейн през лятото. Все пак няма да направи такъв срам! Поради това той предложи диетичен план за Kvik. Опитайте се да сравните по всички възможни начини и доколко човек с калибър на Kvik (\ (\ SI \), \ (\ SI \)) губи топлина, респ. какви са топлинните изходи на такива процеси, при които той не полага никакви специални усилия (като дишане, ...). В края на краищата, Kvík е мързеливо същество и също така е невъзможно да се каже, че винаги би слушал своето плюшено животно.

разтвор

Първо, нека помислим колко енергия получаваме на ден. Трябва да се отбележи, че общата химическа енергия, съдържаща се в храната, е много по-голяма от енергията, която тялото ни може да абстрахира от храната. Бихме искали да знаем тази част от енергията. Производителите на храни ще ни спестят усилията. Благодарение на тях знаем колко калории получава тялото, т.е. колко енергия тялото ни може да освободи от храната, когато ядем нещо.

Препоръчителната дневна енергийна доза е 2000 kcal. Ако преобразуваме калориите в разумни единици, ще установим, че това е около 2325 ват-часа или \ (\ SI \). Да предположим, че човек, който е препоръчителната дневна енергийна доза, не поема (и следователно не съхранява) дълго време никаква енергия под формата на мазнини - тоест той изразходва цялата енергия, която яде. Основната част от енергийната му консумация са метаболитните процеси. 1 Като физици знаем, че енергията не се губи, затова всички \ (\ SI \) се елиминират. Ние отделяме тази енергия чрез топлинно излъчване, дишане, изпотяване ....

Ако използваме закона на Стефан-Болцман за излъчването на абсолютно черно тяло, \ (P = \ sigma ST ^ 4 \), и осъзнаем, че стаята също ни връща енергия, \ (P = \ sigma S \ ляво (T_ > ^ 4 - T _> ^ 4 \ вдясно) \), където \ (\ сигма \) е константата на Стефан-Болцман и \ (S \) е площта на тялото, която ние оценяваме като \ (\ брой \) квадратни метра. Да приемем, че телесната температура е \ (\ SI \) 2, а стайната температура е \ (\ SI \). След заместването получаваме много голям брой, така че бързо осъзнаваме, че сравняването с черно тяло не е много разумно. Ако подобрихме нашия модел за сметка на простотата, трябва да измислим стойност около \ (\ SI \) .

Друг начин за загуба на енергия е чрез провеждане на топлина 3: \ (P = h S \ Delta T \), където \ (h \) е коефициент, който е свързан с материала и дебелината на слоя. След заместване на подходящите стойности получаваме резултата около \ (\ SI \), който е около \ (\ SI \) на ден .

Друг начин да загубим енергия е самото дишане. Обикновено издишваме около 20 литра в минута, което е около \ (\ SI \) на ден. Загряваме този въздух с около 10 градуса по Целзий. От калориметричното уравнение знаем, че

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

Не трябва да забравяме и съдържанието на водна пара във въздуха, който се издишва. Когато вдишваме, тялото реагира с кислород и глюкоза, за да образува вода. Тази вода се отделя под формата на водна пара. Възрастен мъж 4 издишва за 24 часа под формата на водна пара около \ (\ SI \) вода. Тъй като водата се е променила от течно състояние в газообразно, трябва да знаем коефициента на латентна топлина при стайна температура. Написано в математиката: \ (Q = l \ cdot m \), където \ (l \) е латентната топлина (вода - въздух) при \ (\ SI \). След количествено определяне получаваме приблизително \ (\ SI \) .

Можем да загубим енергия и чрез изпотяване. Човек може да загуби до 10 литра вода на ден. Тъй като Kvik не страда от физическо натоварване, нека приемем, че губи 1 литър пот на ден. Сега нека помислим как работи механизмът за изпотяване. Потим се, за да охладим тялото. Целият трик е, че водата върху кожата ни изпарява тялото и за това тя консумира енергия \ (Q = 1 m \), където \ (l \) е топлината на изпаряване при 25 градуса по Целзий. Енергията, загубена от изпотяване, е равна на \ (\ SI \) .

Сега трябва да помислим колко точни бяха нашите оценки. Загубата на топлина от радиация може да бъде пренебрегната веднага, тъй като в сравнение с други събития тя е наистина малка. Неточността със сигурност е цялата купчина, но ние се опитахме само да преценим възможно най-точно реда на енергията, която ще загубим в даден процес. Трябва да се отбележи, че част от енергията се отделя под формата на химическа енергия в екскременти и урина. Не разгледахме тази химическа енергия, тъй като тя е енергия, която тялото не може да усвои от храната, така че тя не е включена в препоръчителната дневна доза ...

Като бонус, забележете, че губим най-много топлина, охлаждайки заобикалящата ни среда. Това е напълно в съответствие с това, което очакваме. Известно е, че хората, живеещи в полярните региони, ядат много повече от нас. Съществуват и диети за отслабване, базирани на хора, които се обличат по-малко. Така че, ако искате да отслабнете, започнете да бъдете твърди.

Ако Kvík не е топ спортист, можем да пренебрегнем енергията, консумирана за механична работа.↩

което не е много мъдра оценка, но е достатъчно за нас - главата има малко по-висока температура, за да може мозъкът да работи във всяка ситуация↩

Предполагам, че Kvík вече може да се счита поне за физически възрастен, въпреки че някои членове на FKS със сигурност биха заявили своите

Дискусия

Тук можете свободно да обсъждате решението, да споделяте своите парчета код и така нататък.

Трябва да влезете, за да добавяте коментари.