При окислении 1 моль глюкозы в живых клетках организма фосфорилируется 38 моль АДФ и АТФ и затрачивается соответственно 1520 кДж(380ккал) энергии. При езде на велосипеде человек затрачивает около 40 кДж в минуту. Рассчитайте, сколько граммов глюкозы должно окислиться в организме и какой объём углекислого газа выделит человек при езде на велосипеде в течении 6 ч 20 мин.
Решение:
Сначала определим, сколько килоджоулей (кДж) энергии человек затрачивает при езде на велосипеде в течение указанного времени.
Энергозатраты в кДж = Мощность (кВт) × Время (часы)
У нас дано, что человек затрачивает около 40 кДж в минуту. Длительность езды составляет 6 часов 20 минут, что равно 380 минутам.
Энергозатраты в кДж = 40 кДж/мин × 380 мин = 15200 кДж
Теперь у нас есть общее количество энергии, которое человек затратил при езде на велосипеде - 15200 кДж.
Мы знаем, что при окислении 1 моля глюкозы выделяется 1520 кДж энергии. Теперь давайте рассчитаем, сколько молей глюкозы нужно для получения 15200 кДж:
Моли глюкозы = Энергозатраты (кДж) / Энергия из 1 моля глюкозы (кДж/моль)
Моли глюкозы = 15200 кДж / 1520 кДж/моль = 10 молей глюкозы
Теперь мы знаем, что для таких затрат энергии потребуется 10 молей глюкозы.
Рассчитаем массу глюкозы. Молярная масса глюкозы (C6H12O6) равна 180 г/моль (6 углеродов × 12 г/моль + 12 водородов × 1 г/моль + 6 кислородов × 16 г/моль).
Масса глюкозы (г) = Количество молей × Молярная масса
Масса глюкозы (г) = 10 молей × 180 г/моль = 1800 г
Итак, чтобы кататаься на велосипеде в течение 6 часов 20 минут человеку потребуется около 1800 г (или 1.8 кг) глюкозы.