Vận động viên điền kinh bị mất rất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên thường chỉ có thể chuyển hoá khoảng 22% năng lượng dự trữ trong cơ thể thành năng lượng dùng cho các hoạt động của cơ thể. Phần năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngoài nhờ sự bay hơi của nước qua hô hấp và da để giữ cho nhiệt độ cơ thể không đổi. Nếu vận động viên dùng hết 10800kJ trong cuộc thi thì có khoảng bao nhiêu lít nước đã thoát ra ngoài cơ thể? Coi nhiệt độ cơ thể của vận động viên hoàn toàn không đổi và nhiệt hoá hơi riêng của nước ở nhiệt độ của vận động viên là 2,4.10^6J/kg . Biết khối lượng riêng của nước là 1,0.10^3kg/m^3

Question

Accepted Answer

Cho bài toán:

- Năng lượng dùng cho hoạt động cơ thể chiếm 22% tổng năng lượng tiêu hao.
- Tổng năng lượng tiêu hao: $ W = 10800 \, \text{kJ} = 1,08 \times 10^7 \, \text{J} $.
- Phần năng lượng còn lại chuyển hóa thành nhiệt thải ra ngoài.
- Nhiệt hoá hơi riêng của nước: $ L = 2,4 \times 10^6 \, \text{J/kg} $.
- Khối lượng riêng của nước: $ \rho = 1,0 \times 10^3 \, \text{kg/m}^3 $.

**Bước 1:** Tính năng lượng chuyển thành nhiệt (nhiệt thải ra ngoài):

Phần năng lượng dùng cho hoạt động là 22%, vậy phần năng lượng chuyển thành nhiệt là:

$$
W_{nhiệt} = W \times (1 - 0,22) = 1,08 \times 10^7 \times 0,78 = 8,424 \times 10^6 \, \text{J}
$$

**Bước 2:** Tính khối lượng nước bay hơi dùng để thải nhiệt:

Nhiệt do nước bay hơi mang đi là:

$$
Q = m \times L \implies m = \frac{Q}{L} = \frac{8,424 \times 10^6}{2,4 \times 10^6} = 3,51 \, \text{kg}
$$

**Bước 3:** Tính thể tích nước bay hơi:

$$
V = \frac{m}{\rho} = \frac{3,51}{1,0 \times 10^3} = 3,51 \times 10^{-3} \, \text{m}^3 = 3,51 \, \text{lít}
$$

**Kết luận:**

Vận động viên đã thoát ra khoảng **3,51 lít nước** trong quá trình thi đấu.

---

**Đáp số:**

$$
\boxed{3,51 \, \text{lít}}
$$

Vận động viên điền kinh bị mất rất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên thường chỉ có thể chuyển hoá khoảng 22% năng lượng dự trữ trong cơ thể thành năng lượng dùng cho các hoạt động của cơ...