a) Henkilö kulutti kävelytestissä happea minuutissa 24.5ml/kg muunnettuna normaaliolosuhteisiin (NTP). Kuinka paljon hän käytti energiaa testin aikana (16.5min), jos energia tuli yksinomaan glukoosin C6H12O6 (180.2 g/mol) palamisesta? Ideaalikaasun moolitilavuus on Vm=22.4 l/mol(NTP)

b) Kuinka kauan henkilön olisi käveltävä polttaakseen 125g rasvaa, jos energian tarve olisi 0.450kJ/kg min ja energia tulisi yksinomaan rasvan polttamisesta?

c) Tutki laskemalla, miten palamiseen tarvittavan hapen määrän käy, kun tutettu energia (kJ/kg min) pysyy samana tyypillinen rasva on glyseryylitristearaatti C57H110O6(M=891.5 g/mol)

a)Alussa olisi mukava käsitellä glukoosin palamisprosessin.

C6H12O6+O2->CO2+H2O, ei täsmä

C6H12O6+O2->6CO2+H2O, ei täsmä

C6H12O6+O2->6CO2+6H2O, ei täsmä

C6H12O6+6O2->6CO2+6H2O, täsmää

Eli kun poltetaan yksi mooli glukoosia, käytetään 6 moolia happea.

m(nainen)=68kg

k=24.5 ml/(kg*min)=0.0245 l/(kg*min) (hapen kulutus)

t=16.5min

n(O2)=(m(nainen)*t*k)/Vm

n(C6H12O6)=n(O2)/6

E=2803kJ/mol*n(C6H12O6)

E=2803kJ/mol*((m(nainen)*t*k)/(Vm*6))

E=2803kJ/mol*((68kg*16.5min*0.0245l/(kg*min))/(22.4l/mol*6))=573.30109375kJ=573kJ (noin 137kCal)

b)

m(nainen)=68kg

m(rasva)=125g, c(rasva)=38 kJ/g

E(rasva)=m*c=125*38=4750 kJ

Q(minutti)=0.450*68=30kJ/min (naisen kuluttama energia minuutissa)

t – ?, t=E/Q

t=4750/30=158.3333333333333min=158min

c) poltetaan nyt glyseryylitristearaatti

C57H110O6+O2->CO2+H2O, ei täsmä, d’uh

C57H110O6+O2->57*CO2+55*H2O, ei täsmä, tarvitaan vielä 57*2+55-6=163 kertoimen hapelle vasemmalla puolella

C57H110O6+163/2O2->57*CO2+55*H2O, murtoluku

2C57H110O6+163O2->114*CO2+110*H2O, täsmää

Siis kaksi moolia rasva käyttää 163 moolia happea.

Oletetaan että ”energia pysyy samana” liittyy kohteen a, eli E=573.30109375kJ

Е=38kJ/g*m(rasva)

m(rasva)=E/38 kJ/g

n(rasva)=m(rasva)/M(rasva), m(rasva)=n(rasva)*M(rasva)

n(O2)=n(rasva)/2*163

V(O2)=n(O2)*Vm (oletetaan NTP olotila tässäkin)

V(O2)=((573.30109375kJ/38 kJ/g/891.5 g/mol)/2*163)*22.4l/mol=30.89466235941789l=30.9l happea (vrt. 27.5 kohdassa a)