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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 14 (2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2007

2º dia · Química: Combustão e poder calorífico

A oxidação completa de 1 mol de glicose (\ce{C6H12O6}), no metabolismo aeróbico, produz 38 mols de trifosfato de adenosina (ATP), e cada mol de ATP fornece 8 kcal de energia útil para o organismo. Por outro lado, a oxidação completa de 1 mol de glicose, durante a combustão, libera 673 kcal. Dessa forma,

a) calcule a taxa de aproveitamento de energia no metabolismo aeróbico; (2,0 pontos)

b) considerando que toda energia venha do metabolismo aeróbico da glicose, calcule a massa desse carboidrato que deverá ser ingerida para que um atleta realize uma corrida de 15,2 minutos, sabendo que o organismo do atleta consome 10 kcal/minuto. (3,0pontos)

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Resolução comentada

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a) A energia útil do metabolismo aeróbico vem do ATP formado. Cada mol de glicose gera 38 mol de ATP, e cada mol de ATP fornece 8 kcal:

E_{\text{útil}} = 38 \times 8 = 304\ \text{kcal}

Na combustão, a mesma quantidade de glicose libera 673 kcal, que é a energia total disponível. A taxa de aproveitamento é a razão entre a energia útil e a total:

\eta = \frac{304}{673} \approx 0{,}452 \approx 45\%

Resposta: aproveitamento de cerca de 45% (304 kcal úteis de 673 kcal).

b) Primeiro, a energia total que o atleta gasta na corrida:

E = 10\ \text{kcal/min} \times 15{,}2\ \text{min} = 152\ \text{kcal}

Como toda essa energia vem do metabolismo aeróbico, cada mol de glicose fornece ao organismo 304 kcal úteis (item a). Então:

  1. Quantidade de glicose: n = \dfrac{152}{304} = 0{,}5\ \text{mol}
  2. Massa molar da glicose, \ce{C6H12O6}: 6(12) + 12(1) + 6(16) = 180\ \text{g/mol}
  3. Massa: m = 0{,}5 \times 180 = 90\ \text{g}

Resposta: 90 g de glicose.

Assuntos: Combustão e poder calorífico, Mol, massa molar e constante de Avogadro.

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Ver como caiu na prova Questão 14 no caderno Grupo 2 da 2ª etapa da UFG 2007

Fonte: UFG 2ª etapa 2007 · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗