1. Un alpinista de 70 kg de masa asciende por una montaña de 1200 m de altitud.
Alcanza la cima en cuatro horas.
a) Calcular el trabajo total necesario para alcanzar la cima. Expresar el resultado en
J, kcal y kW hora.
b) Se supone que este trabajo se lleva a cabo en condiciones estacionarias durante
las cuatro horas que dura la ascensión. Determinar el ritmo de trabajo (potencia) en
W y kcal/hora
Al caminar sobre una zona horizontal el cuerpo gasta energía a un ritmo tres veces
el ritmo metabólico basal de 80 W (o 70kcal/h).
c) Si asumimos que sólo el 15% de la energía liberada en los procesos metabólicos
para superar la diferencia de altura es convertida en energía mecánica, siendo el
resto en calor, calcular el ritmo neto requerido para ascender hasta la cima, en W,
kcal/hora, y la energía total empleada a lo largo de las cuatro horas, en kcal y en kW
hora.
El ritmo metabólico total del alpinista para llegar a la cima viene
dado por los términos
(1)
donde, como
entonces,
Como, por otro lado, nos precisan que
(2)
Entonces, usando estos resultados, de (1) obtenemos
De donde
d) Calcular el ritmo de producción de calor en el cuerpo en kcal/s
Partiendo de (2), tenemos
e) Determinar la cantidad de calor generado por kg de masa en kcal/kg
De la ecuación anterior
f) ¿A qué temperatura llegará el cuerpo si este calor determinado en el apartado
anterior no fuera disipado?
Como
