Le bilan thermique du corps humain

Activité 8 - Correction - Le bilan thermique du corps humain

• Exercice 1 :

La puissance thermique perdue par un être humain au repos est de :  100 W

Ceci correspond à une énergie de           100  Joules/seconde[pic 1]

Donc par jour :8640000 Joules/jour car 86400 sec dans 1 jour

Ou encore : 2064960 Calories/jour car 1J = 0,239 calorie

Ou encore :  2064.96 Kilocalories/jour

Quelle est la preuve que l’organisme gagne autant d’énergie qu’il en perd ?

5% de l’énergie thermique est dissipée par conduction, 15 % par convection, 60 % par rayonnement et 20 % par évaporation

[pic 2]

Si la totalité de l’énergie thermique d’un individu au repos

pouvait être transformée en énergie électrique, quel(s)

appareil(s) ménager(s) pourrait-il alimenter ? 10 ampoules LED

• Schéma bilan mis dans la fiche n°3.
• La température extérieure est considérée comme température de confort thermique lorsque la production d’énergie thermique par l’organisme est la plus faible donc d’après le graphique la température de confort thermique est comprise entre 16 et 24°C
• Tableau mis dans la fiche n°3
• Equation de la respiration : C6H12O6 + 6 O2 = 6CO2 + 6 H2O
• Equation de la fermentation alcoolique : C6H12O6 = 2CO2 + 2 C2H5OH
• Equation de la fermentation lactique : C6H12O6 = 2CO2 + 2 C3H6O3
• La voie métabolique la plus efficace est la respiration car elle génère davantage d’énergie chimique utilisable par la cellule : 38 ATP contre 2 ATP pour la fermentation.
• Si le métabolisme de base n’est pas assuré par l’alimentation, l’organisme va puiser dans ses réserves (s’il en possède) sinon les fonctions vitales seront altérées.
• Pour connaitre la quantité de glucides en grammes que vous devriez consommer : MB/17
• Pour connaitre la quantité de lipides en grammes que vous devriez consommer : MB/38
• Pour connaitre la quantité de protides en grammes que vous devriez consommer : MB/17
• Calcul de votre métabolisme de base en tenant compte des formules proposées : attention à bien respecter la formule correspondante à votre sexe et à bien tenir compte des unités (taille en mètres et non en centimètres)
• Exercice 2 :

100g de spaghettis                1458 kJ ou 344 kcal[pic 3]

50g de sauce                        147,5 kJ ou 35 kcal                Total = 1987,75 kJ ou 471 kcal

25g de gruyère                382.25 kJ ou 92 kcal

P (W) = 500 W

1987,75.103 = 500 x t     Conversion en Joules car 1 W = 1 J/sec

Donc t = 1987,75.103/500 = 3975,5 sec = 1heure 6minutes de course à 8km.h-1 pour éliminer l’énergie contenue dans le plat de spaghettis à la bolognaise