Problema 3 · Física UB 2023

Problema 3 (1 punt). Calorimetria i hidratació amb neu

Els alpinistes d'alta muntanya utilitzen la neu per hidratar-se, però no la prenen directament, sinó que la fonen primer al foc per beure-la de forma líquida. Per entendre el perquè:

Dades

Calor específica del gel $c_{\text{gel}} = 2100\text{ J/(kg}\cdot\text{K)}$; calor latent de fusió de l'aigua $L_f = 333\text{ kJ/kg} = 333\times 10^3\text{ J/kg}$; calor específica de l'aigua líquida $c_{\text{aigua}} = 4186\text{ J/(kg}\cdot\text{K)}$.

a.

Calculeu l'energia que ha de cedir el cos d'una alpinista que pren 0,95 kg de neu a -15 °C, tenint en compte que el seu cos es troba a 37 °C.

Com es pot entendre del resultat anterior, convé fondre al foc la neu per beure-la de forma líquida.

b.

Calculeu a quina temperatura haurien d'estar els 0,95 kg de neu fosa perquè l'alpinista perdés només 120 kJ en ingerir-la, si el seu cos es troba a 37 °C.