Professora: Maria Fernanda
nandacampos.mendonc@gmail .com
Por que precisamos nos alimentar?
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=jPPdxIrtYAU
Os seres vivos, sem exceção, necessitam da absorção de energia para
poder sobreviver. É por esta razão que nos alimentamos, pois são os
nutrientes dos alimentos que, através da digestão, nos fornecem energia e
matéria para o desenvolvimento e manutenção do organismo.
A maioria dos alimentos possuem um mistura de nutrientes. Para nos
mantermos saudáveis, devemos consumir uma boa mistura de alimentos
todos os dias.
Nutrientes são as unidades mais simples dos alimentos que são
metabolizadas para fornecer energia e manutenção do organismo.
Quais os tipos de nutrientes presentes nos alimentos que ingerimos?
Identifique-os a partir dos rótulos dos alimentos que você mais
consome.
Quais são os nutrientes dos quais nosso organismo
necessita?
Nutrientes
Função no organismo
Grupo de alimentos
Carboidratos
Principal fonte de energia utilizada pelo organismo para se Açúcar e cereais
manter e realizar as atividades diárias.
Proteínas
Ajudam no funcionamento intestinal, reduzindo o tempo que o Carnes e ovos
alimento leva para ser digerido e eliminado.
Lipídios
Principal fonte de armazenamento da energia excedente pelo Manteiga e óleos
organismo, também ajudam no transporte de vitaminas.
Vitaminas
São encontradas nos alimentos em quantidades pequenas; sua Frutas e legumes
deficiência causa diversos problemas de saúde.
Fibras
Principal fonte de elementos que são essenciais para constituir Carnes e frutas
o próprio corpo dos organismos: aminoácidos.
Vale ressaltar que a água é fundamental para a vida. Além de sua ingestão
na forma líquida, há também a água ingerida quando nos alimentamos, pois
ela faz parte da composição da maioria dos alimentos.
Como os nutrientes são classificados?
Os nutrientes podem ser de natureza orgânica ou inorgânica. Os nutrientes
orgânicos incluem carboidratos, gorduras, proteínas (ou outros elementos
construtores, como os aminoácidos), e vitaminas. Os compostos químicos
inorgânicos incluem os minerais ou água.
Os nutrientes necessários em grandes quantidades são denominados por
“macronutrientes” e os necessários em pequenas quantidades por
“micronutrientes”.
Macronutrientes
Micronutrientes
Proteínas
Gorduras
Carboidratos
Vitaminas
Sais minerais
Como os nutrientes são classificados?
Apesar das gorduras serem a maior fonte de fornecimento de energia, a
nossa primeira e principal fonte são os carboidratos. Estes são compostos
orgânicos constituídos de carbono, hidrogênio e oxigênio.
Estrutura química da glicose.
O carboidrato mais importante na biologia é a glicose (C6H12O6), e é dela
que primariamente o nosso corpo se utiliza como fonte de energia.
O que é energia?
O conceito de energia é utilizado em nosso cotidiano
com um sentido corrente para designar o vigor, a
firmeza e a força.
O significado científico de energia, contudo, é mais amplo.
O termo é de origem grega (energéia) e significa
força ou trabalho. Em 1807, o físico inglês Thomas
Young propôs que a energia fosse definida como
capacidade para realizar trabalho, conceito que é
até hoje amplamente utilizado. Esta definição está
relacionada ao uso das primeiras máquinas
térmicas, nas quais a energia química de
combustíveis como a madeira era usada para a
produção de vapor, que as movimentava.
Máquina térmica
Trabalho (W) é uma medida
da energia transferida pela
aplicação de uma força ao
longo de um deslocamento.
Essa definição nada diz sobre a natureza mais específica da energia.
Dê onde vem a energia dos alimentos?
O que é energia?
Dê onde vem a energia que utilizamos em nosso dia-a-dia?
Praticamente todas as formas de energia que conhecemos dependem,
direta ou indiretamente, da energia luminosa que recebemos do sol.
Na presença da
energia solar, as
plantas captam o
dióxido de carbono
do ar através de
suas
folhas
e
retiram água e sais
minerais do solo
através das raízes.
No processo da fotossíntese, a planta absorve a luz do Sol, que fornece a
energia necessária para a transformação da água e do dióxido de carbono
em açúcar. Durante a realização da fotossíntese a planta elimina oxigênio
para a atmosfera.
O que é energia?
Dê onde vem a energia dos alimentos?
As plantas não comem, mas produzem o seu próprio alimento (açúcarglicose) através do processo da fotossíntese. Estes seres autotróficos vão
servir de alimento a alguns animais que como não conseguem produzir o
seu próprio alimento são classificados como seres heterotróficos e é deste
modo que se processam as transferências de matéria e de energia de uns
seres vivos para outros num ecossistema.
Como se dá o fluxo de energia?
A energia que entra num ecossistema é a
energia solar e vai ser transformada em
energia química pelos produtores, as
plantas. As plantas, ao servirem de
alimento aos animais herbívoros, passam-lhes a energia disponível; essa
energia será, por sua vez, passada dos animais herbívoros aos carnívoros
que deles se alimentam.
Nesse processo a energia é destruída à medida que é transferida?
O que é energia?
Nesse processo a energia é destruída à medida que é transferida?
Um aspecto importante para entendermos a transferência de energia dentro
de um ecossistema é perceber-se a Lei de Lavoisier : “A energia não pode
ser criada nem destruída e sim transformada”.
Como exemplo ilustrativo desta
condição, pode-se citar a luz solar, a
qual como fonte de energia, pode
ser transformada em trabalho, calor
ou alimento em função da atividade
fotossintética; porém de forma
alguma pode ser destruída ou
criada,
Mas qual é a origem da energia do sol?
O que é energia?
Dê onde vem a energia do sol?
Deutério
Trítio
A fonte hoje aceita para a energia do Sol foi proposta por
Hans Albrecht Bethe, em 1937. Tal fonte seriam as
reações termonucleares, onde dois átomos de
hidrogênio (deutério e trítio) se fundem formando um
átomo maior (hélio – 2 prótons e 2 nêutrons), com
liberação de grande quantidade de energia.
A composição do Sol é 92,1% hidrogênio, 7,8% hélio,
0,061% oxigênio, 0,039% carbono e 0,0084% nitrogênio.
Com esta composição, o Sol tem hidrogênio suficiente
para alimentar essas reações por bilhões de anos. À
medida que diminui a quantidade de hidrogênio,
aumenta a de hélio no núcleo.
Em razão da alta energia liberada na reação de fusão nuclear, o sonho de muitos
cientistas é produzir energia por meio desse tipo de reação. No entanto, isso ainda não
é possível, porque reações desse tipo somente ocorrem em temperaturas
elevadíssimas, como ocorre no Sol. E não é possível trabalhar ainda de maneira
controlada com materiais a milhares de graus Celsius.
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=AmKfL_ixWPY
O que é energia?
Toda a energia liberada pelo sol atinge à Terra?
De toda energia irradiada pelo Sol em todas as direções
do espaço, apenas uma pequeníssima parcela atinge a
nossa Terra. Isso por causa da grande distância que
separa os dois corpos celestes e da pequenez da
superfície terrestre voltada na direção do sol.
A energia proveniente do sol é utilizada na fotossíntese,
processo no qual as planas produzem glicose
(carboidrato), servindo de alimento a outros animais
como os coelhos, por exemplo.
O coelho obtém, ao comer as folhas da erva, energia
química; porém, esta energia é muito menor que a energia
solar recebida pela planta.
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
Definindo a origem da energia dos alimentos.
Como vimos a energia dos alimentos tem sua origem na energia solar que é
transformada em energia química pelo processo da fotossíntese.
Mas o que é energia química?
A energia química é uma energia baseada na força de atração e repulsão
nas ligações químicas, presente na matéria que forma tudo que esta à nossa
a volta, inclusive o nosso corpo.
Para que se haja a utilização da energia química, é preciso que haja uma
interferência externa forte o suficiente para que se rompam essas ligações.
Quando acontece esse rompimento, a energia liberada pode se manifestar
de várias formas diferentes. Elas podem ser liberadas em forma de calor, luz,
etc.
Para entendermos como a energia luminosa é transformada em energia
química, precisamos entender como uma ligação química é formada.
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
Definindo a origem da energia dos alimentos.
Os átomos se
ligam uns aos
outros se energia
é liberada no
processo.
Por que energia
é liberada?
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
Definindo a origem da energia dos alimentos.
O abaixamento de energia é devido às interações atrativas entre cargas
de sinais opostos, no caso de íons, ou entre núcleos e elétrons dos pares
compartilhados. As configurações eletrônicas dos átomos controlam sua
combinação com outros átomos.
Cada tipo de ligação química
existe um conteúdo energético
diferente, o que significa que as
energias químicas dos produtos
são diferentes das dos reagentes.
A
B
A ligação química ocorre quando há equilíbrio dessas forças – atrativas
e repulsivas - situação menos energética. Nessa
situação, o
comprimento da ligação e a energia liberada no processo são
determinados.
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
Definindo a origem da energia dos alimentos.
Agora que sabemos que as substâncias apresentam energia potencial
(energia química) oriunda das atrações e repulsões entre os átomos que a
constitui. A partir deste conhecimento, proponha uma explicação para a
forma como o organismo obtém energia dos alimentos. Lembre-se que
essa energia é obtida dos carboidratos (glicose).
O CO2(g) e a H2O(l) são convertidos pelas plantas em glicose. Para que a
reação entre o gás carbônico e a água ocorra é preciso energia. Como
vimos essa energia é fornecida pelo sol. Logo, energia térmica é convertida
em energia química (ligações químicas da molécula de glicose.
Poderíamos supor que a obtenção de
energia por meio dos alimentos originase de uma reação química?
A fotossíntese consiste
em uma transformação,
denominada
reação
química.
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
A extração de energia dos alimentos é feita por um processo denominado
oxidação biológica, que é um processo brando e feito em etapas
sucessivas, basicamente em três estágios:
Estágio 1: Digestão e absorção de alimentos
Estágio 2: Oxidação biológica dos nutrientes
Estágio 3: Oxidação seguida da obtenção de ATP por óxido-redução
Portanto, o desprendimento de energia contida nas ligações químicas dos
elementos das moléculas combustíveis é capturado num composto
chamado de Adenosina Tri Fosfato, ou ATP. A energia do ATP é gasta nos
diversos processos endergônicos (gastam energia) da célula. A energia
obtida é constantemente utilizada, o que obriga o organismo humano a
rebalancear as suas reservas, com o consumo de mais alimento.
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
Oxidação biológica dos nutrientes
A oxidação biológica dos nutrientes consiste em uma reação química,
representada pela seguinte equação química:
C6H12O6(s) + 6 O2(g)  6 C02(g) + 6 H20(l)
No momento das reações químicas, quando as ligações dos reagentes são
quebradas e as ligações dos produtos são formadas, há perca e ganho de
energia.
O que ocorre com as ligações químicas durante uma reação
química?
Numa reação, para que uma ligação química seja rompida, é preciso
energia, enquanto, para formá-la, há liberação de energia.
No caso da reação química representada acima, o balanço total de energia
recebida (quebrar ligação) e energia cedida (formar novas ligações) é
negativo, isto é, mais energia é liberada do que recebida.
Como o organismo extrai a energia dos alimentos?
Oxidação biológica dos nutrientes
Na digestão, a glicose reage com o oxigênio formando gás carbônico e
água. Nesse processo, a energia liberada na formação das ligações
químicas dos produtos é maior do que a energia consumida na quebra das
ligações dos reagentes. Logo, a reação ocorre com liberação de energia. 
Chamamos essas reações de EXOTÉRMICAS.
Na reação da fotossíntese em que água e gás carbônico reagem
produzindo glicose, foi preciso fornecer energia para que a mesma
ocorresse. Nessa reação a energia necessária para romper as ligações
químicas dos reagentes é maior que aquela desprendida na formação dos
produtos. Logo, a reação corre com a absorção de energia.  Chamamos
essas reações de ENDOTÉRMICAS.
O que podemos dizer sobre o balaço total de energia
antes e após a reação química?
Reação endotérmica e Exotérmica
O que podemos dizer sobre o balaço total de energia antes e após a
reação química?
A energia total após a reação é igual à energia total antes da reação.
A lei da Conservação da energia não é válida apenas para as
transferências de energia que ocorrem dentro de um ecossistema, mas
também para qualquer transformação seja ela química (reação química) ou
física (mudança de estado).
Vimos que nas reações químicas, a energia é conservada. Contudo, as
reações endotérmicas ocorrem com a absorção de energia e as exotérmicas
com a liberação de energia. Sabendo-se disso surge a seguinte questão:
Como podemos identificar se uma reação química é endotérmica ou é
exotérmica?
Reação endotérmica e Exotérmica
Reações endotérmicas e exotérmicas
O conceito de temperatura, do ponto de vista científico, deriva da observação
de que energia pode fluir de um corpo para outro quando eles estão em
contato. A temperatura é a propriedade que nos diz a direção do fluxo de
energia. Assim, se a energia flui de um corpo A para um corpo B, podemos
dizer que A está a uma temperatura maior do que B.
Numa reação endotérmica – a temperatura do sistema antes da reação é
maior do que aquela após a reação. Isso nos diz que a energia flui do meio
externo (ambiente) para o sistema reacional.
Numa reação exotérmica – a temperatura do sistema antes da reação é
menor do que aquela após a reação. Isso nos diz que a energia flui do
sistema reacional para o meio externo (ambiente).
Reação endotérmica e Exotérmica
Reações endotérmicas e exotérmicas
O fluxo de energia de um sistema para outro é denominado CALOR. O calor, como
fluxo de energia, sempre passa de um sistema a uma temperatura maior para um
outro a uma temperatura menor, quando os dois estão em contato. Logo, uma
substância pode armazenar energia, mas não conter calor, pois calor é ENERGIA EM
TRÂNSITO.
Deve-se destacar que só há fluxo de energia e, portanto, calor, quando há diferença
de temperatura. O calor é, dessa maneira, diretamente proporcional à diferença de
temperatura entre os dois sistemas entre os quais está havendo a transferência de
calor, e não à temperatura de qualquer dos sistemas. Quanto maior a diferença de
temperatura maior será o fluxo de calor.
Assim, podemos dizer que as transferências de energia envolvidas em uma reação
química ocorrem como calor. Então podemos definir as reações endotérmicas e
exotérmicas da seguinte forma:
Reação endotérmica - Ocorre com ABSORÇÃO DE CALOR.
Reação exotérmica – Ocorre com LIBERAÇÃO DE CALOR.
Reação endotérmica e Exotérmica
Reações endotérmicas e exotérmicas
Exemplos:
Reação 1) NaClO(aq) + Na2SO3(aq)  Na2SO4(aq) + NaCl(aq)
Tinicial (reagentes) (antes da reação) = 24 ºC
Tfinal (produtos) (após a reação) = 28 ºC
Reação exotérmica  TFINAL > TINICIAL
O sistema perde calor e o ambiente é aquecido.
Energia flui do sistema (temperatura maior) para o ambiente (temperatura
menor  Tfinal > T inicial )  tubo de ensaio se esfria
Processo exotérmico: o sistema libera calor e o ambiente é aquecido.
Reação endotérmica e Exotérmica
Reações endotérmicas e exotérmicas
Reação 2) 2 NH4SCN(s) + Ba(OH)2(s)  Ba(SCN)2(s) + 2 NH3(g) + 2 H2O(l)
Tinicial (reagentes) (antes da reação) = 24 °C
Tfinal (produtos) (após a reação) = 10 º C
Reação endotérmica  TFINAL < TINICIAL
O sistema ganha calor e o ambiente se resfria.
Energia flui do ambiente (temperatura maior) para o sistema (temperatura
menor  Tfinal < T inicial )  tubo de ensaio se aquece
Processo endotérmico: o sistema absorve calor e o ambiente se resfria.
Reação endotérmica e Exotérmica
Reações endotérmicas e exotérmicas
Resumindo:
Tarefa – pg. 144
(5 e 6)
Sistema - Vizinhança
Tipo de reação
Efeito
observado
Temperatura inicial
/ Temperatura final
Fluxo de
energia
Endotérmica
Frasco
(ambiente)
resfria
TINICIAL > TFINAL
Energia (calor)
flui do
ambiente para
o sistema.
Exotérmica
Frasco
(ambiente)
aquece
TINICIAL < TFINAL
Energia (calor)
flui do sistema
para o
ambiente.
Reação endotérmica e Exotérmica
Algumas ideias equivocadas sobre calor
 O calor é uma substância.
Essa ideia já foi aceita por muitos cientistas no passado, que consideravam que todos
os corpos possuíam em seu interior uma substância fluida invisível e de massa
desprezível que denominavam calórico. Um corpo de maior temperatura possuía mais
calórico do que um corpo de menor temperatura. Hoje sabemos que uma substância
pode armazenar energia, mas não contém calor.
Reação endotérmica e Exotérmica
Algumas ideias equivocadas sobre calor
 O calor é diretamente proporcional à temperatura.
A ideia de que o calor é diretamente proporcional à temperatura tem sua origem na
maneira como lidamos com “calor” na vida cotidiana. As expressões “faz muito calor”,
“calor humano” etc. são exemplos de como essa ideia está arraigada na linguagem.
Afinal, só dizemos que “faz muito calor” quando a temperatura está alta.
 Existem dois tipos de “calor”: o quente e o frio.
De acordo com essas ideias, um corpo quente possui calor enquanto um corpo frio
possui frio. Afinal, estamos acostumados a dizer que colocamos uma pedra de gelo
numa bebida para esfriar essa bebida. Essa maneira de dizer sugere que o gelo
transfere “frio” para a bebida. Entretanto, a bebida esfria porque transfere energia
para a pedra de gelo até que todo o sistema esteja a uma mesma temperatura.
Calor e temperatura e modelo cinético-molecular
Modelo cinético-molecular
Podemos interpretar os conceitos de temperatura e calor a partir do modelo
cinético-molecular.
Modelo cinético-molecular da matéria
- Todos os materiais são constituídos por partículas
pequenas (moléculas, íons ou átomos).
- A matéria é descontínua, pois há espaço entre as
partículas.
- As partículas estão em constante movimento, portanto
possuem energia cinética.
-
Entre as partículas existem forças atrativas, chamadas de
força de coesão.
O movimento das partículas aumenta com o aumento da
temperatura.
Ver animação: https://www.youtube.com/watch?v=4LxJ8v8X6xs
Modelo cinético-molecular
Calor e temperatura - modelo cinético-molecular
Segundo o modelo-cinético todos os materiais são constituídos por
moléculas, íons ou átomos. Podemos desse modo, dizer que há uma
relação entre a temperatura e a energia cinética média dessas moléculas,
íons ou átomos.
A temperatura irá expressar o maior ou menor grau de agitação térmica das
moléculas de um corpo. Quanto maior a temperatura, maior será a agitação
térmica dessas moléculas.
Maior grau de agitação
Menor grau de agitação
O modelo cinético-molecular também pode ser usado para explicar a
transmissão de calor por condução térmica.
Calor e temperatura e modelo cinético-molecular
Calor e temperatura e modelo cinético-molecular
Quando uma fonte quente entra em contato com uma panela de alumínio,
por exemplo, ela aumenta a agitação térmica e portanto a energia cinética
dos átomos da superfície do metal em contato com a fonte.
Por meio de sucessivas colisões, parte da energia cinética dos átomos da
região aquecida é transferida para os átomos da região vizinha e assim
sucessivamente, até atingir todos os átomos da panela. Nesse processo, o
calor é transmitido de um átomo para outro sem que os mesmos sofram
deslocamento ao longo do metal.
Outros formas de transmissão de calor:
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=afajSfKnKGM
Entalpia
Toda substância apresenta uma certa quantidade de energia armazenada,
denominada de energia interna. Parte da energia armazenada está na forma
de energia química (nas ligações entre os átomos) e parte na forma de
energia térmica (nos movimentos descritos pelo modelo cinético-molecular).
Além do mais, a energia varia durante uma reação química, isto é, um
reação pode ocorrer com liberação de calor ou absorção do mesmo.
Como podemos avaliar a variação de energia envolvida nas reações
químicas?
Para isso, faremos uso do conceito de variação de entalpia.
É a medida da quantidade de calor liberada ou absorvida pela reação, a
pressão constante.
Vejamos como avaliar a variação de entalpia quando temos uma reação
endotérmica e a outra exotérmica.
Entalpia
Quando o sistema sofre uma transformação no seu estado, a variação de
entalpia (∆H) é dada por:
Estado inicial → Estado final
H1 → H2
∆H = H2 – H1
ou
∆H = HP - HR
onde H1 ou HR é a entalpia do sistema no seu estado inicial (reagente), e
H2 ou HP a entalpia do sistema no seu estado final (produto).
Podemos também avaliar a variação de entalpia (ΔH) a partir de diagramas
de energia.
Entalpia
Variação de entalpia – reação endotérmica
Como vimos uma reação endotérmica ocorre com a absorção de calor – fato
que pode ser comprovado pela diferença de energia entre o rompimento de
uma ligação e constituição de outra. Desse modo, podemos dizer que o
balanço energético total da reação química será positivo, isto é, a variação
dessa energia (variação de entalpia) possui sinal positivo (+ΔH).
Podemos avaliar essa variação de energia pelo gráfico a seguir:
Como consequência, a temperatura dos
produtos finais é menor que a dos
reagentes. Fazendo com que todo o
recipiente no qual estão contidos se resfrie
da mesma maneira.
HR < HP  quantidade de energia foi
absorvida na forma de calor pelos reagentes
durante a reação ficando “contida” nos
produtos.
Entalpia
Variação de entalpia – reação exotérmica
Como vimos uma reação endotérmica ocorre com a liberação de calor – fato
que pode ser comprovado pela diferença de energia entre o rompimento de
uma ligação e constituição de outra. Desse modo, podemos dizer que o
balanço energético total da reação química será negativo, isto é, a variação
dessa energia (variação de entalpia) possui sinal negativo (-ΔH).
Podemos avaliar essa variação de energia pelo gráfico a seguir:
Como consequência, a temperatura final
dos produtos é maior que a temperatura
inicial dos reagentes.
HR > HP  parte da energia que estava
“contida” nos reagentes foi liberada na
forma de calor, quando eles se
transformam em produto.
A caloria dos alimentos
A fonte de energia da qual necessitamos para viver vem dos alimentos que
ingerimos. Vimos que essa energia é obtida a partir da reação de
combustão da glicose no interior de nossas células. Por ser uma reação
química exotérmica, a combustão da glicose ocorre com liberação de calor.
Será que existe alguma relação entre o calor liberado na reação de
combustão da glicose e a caloria dos alimentos que consumimos?
A resposta é sim. De modo simples poderíamos dizer que a caloria dos
alimentos expressa a quantidade de energia fornecida por ele.
Cientificamente caloria é definida como: a
quantidade de energia necessária para
elevar de 14,5°C para 15,5°C a
temperatura de 1g de água.
Podemos também dizer que calorias (cal) é a unidade de quantidade de
calor.
A caloria dos alimentos
Pelo fato da caloria ser uma unidade muito pequena, em nutrição, costumase utilizar a quilocaloria, que equivale a 1000 calorias. Para simplificar, a
quilocaloria também é chamada de Caloria, com "C" maiúsculo.
1 kcal = 1000 cal
1 Caloria = 1000 cal
Como as várias formas de energia se equivalem (isto é, uma se transforma
em outra) podemos também expressar as “quantidades de calor” em outras
unidades de energia: erg, joule e outros.
1 cal = 4,18×107 erg= 4,18 J
A unidade oficial de energia é o joule  1kJ = 1000J
Como obtemos informações sobre a caloria dos alimentos a partir de
seu rótulo?
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=Dla-TfLyiAI
Decifrando o rótulo dos alimentos
A caloria dos alimentos
A caloria dos alimentos
A partir do vídeo podemos concluir que cada indivíduo precisa de uma quantidade
diferente de calorias, isto vai depender da idade, do sexo, do tamanho do corpo, do
peso e da altura.
Quanto maior o corpo e o trabalho que ele realiza, maior será a quantidade de
calorias que ele vai precisar.
Habitualmente nós consumimos mais calorias que realmente necessitamos. Quando
a ingestão supera o gasto, ocorre o acúmulo desta energia sob a forma de gordura,
ou no tecido adiposo (gorduroso), ou no fígado, sendo o primeiro considerado
DEPÓSITO DE GORDURA.
De quantas calorias uma pessoa precisa diariamente?
Nas tabelas de informações nutricionais dos alimentos a "porcentagem de valores
diários" baseia-se em uma dieta de 2 mil calorias, um valor médio do que as pessoas
comem em um dia. Mas seu corpo pode precisar de mais ou menos do que esse
valor.
A caloria dos alimentos
De quantas calorias uma pessoa precisa diariamente?
Há três fatores principais envolvidos no cálculo de quantas calorias diárias seu corpo
precisa:
 taxa de metabolismo basal
 atividades físicas
 efeito térmico dos alimentos
Taxa de metabolismo basal (TMB) é a quantidade de energia de que seu corpo
precisa para funcionar em repouso.
Caso você queira estimar sua taxa de metabolismo basal, um dos métodos mais
precisos é a equação de Harris-Benedict:
Homem adulto: 66 + (13,7 x peso em quilos) + (5,0 x altura em centímetros) - (6,8 x
idade em anos)
Mulher adulta: 655 + (9,6 x peso em quilos) + (1,8 x altura em centímetros) - (4,7 x
idade em anos)
A caloria dos alimentos
De quantas calorias uma pessoa precisa diariamente?
Atividade física, consome a segunda maior parte das calorias. A atividade física diz
respeito a tudo, desde arrumar sua cama de manhã até dar uma corrida.
(ver tabela 1)
Efeito térmico dos alimentos, que finaliza a soma do número de calorias que seu
corpo queima. Essa é a quantidade de energia que seu corpo usa para digerir os
alimentos que você come, já que ele precisa de energia para quebrar os alimentos
em seus elementos mais básicos, possibilitando que sejam utilizados pelo corpo.
Para calcular o número de calorias que você gasta nesse processo, multiplique o
número total de calorias que você come diariamente por 0,10 ou 10%.
Quantas calorias diárias um homem de 35 anos de 50 kg e 1,70 m de
altura que pratica corrida por uma hora necessita?
Proponha uma dieta para o homem.
A caloria dos alimentos
Aprendemos a identificar a caloria (energia) fornecida por um alimento a
partir de seu rótulo, mas como elas são determinadas?
A quantidade de energia liberada por um alimento pode ser quantificada
quando se usa a energia liberada na sua combustão para aquecer uma
massa conhecida de água. Para isso, faz-se uso de um calorímetro.
O calorímetro consiste em um recipiente isolado
termicamente, geralmente preenchido com um
líquido (normalmente água) e um termômetro. O
mais simples dele é o calorímetro de água
representado na Figura.
Como calculamos a energia liberada ou
absorvida numa reação química com o uso do
calorímetro?
A caloria dos alimentos
Aula experimental 1: Determinação da caloria de 1 grão de amendoim
Para calcular a energia liberada pela reação de combustão de um grão de
amendoim, podemos utilizar um calorímetro.
Quando uma reação química ocorre em um calorímetro a energia (calor) da mesma é
transferida para a massa de água. Por isso, para calcularmos o calor de reação
podemos usar a seguinte equação:
Q=m·c·Δt. Alguns pontos devem ser
considerados:
1) A quantidade de calor cedido (Qc) pelo corpo (amendoim) é igual à quantidade de
calor recebida (Qr) pela água:
Qc = Qr
2) A quantidade de calor recebida pela água
(ou por qualquer outra substância) é dada pela
fórmula:
Mas o que é calor específico (c)?
A caloria dos alimentos
O calor específico (c) de uma substância é a quantidade de calor
necessária para que um corpo eleve em 1ºC , 1 grama de sua massa.
Unidade de calor específico = cal/g·ºC
Quanto maior o c de um corpo mais “difícil” é elevar sua temperatura.
Como podemos explicar o fato de uma panela de alumínio se aquecer
mais rapidamente do que uma panela de ferro, quando colocadas em
trempes de fogão aproximadamente Iguais?
Calor específico do alumínio  0,22 cal g-1 °C-1
Calor específico do ferro  0,11 cal g-1 °C-1
Se considerássemos somente o calor específico, seria de se esperar que a
panela de ferro aquecesse mais rapidamente. No entanto, se compararmos
panelas de ferro e de alumínio de mesmo tamanho, constataremos que a
panela de alumínio é muito mais leve. Logo, embora o calor específico do
ferro seja menor, a massa de ferro a ser aquecida é muito maior, o que torna
o alumínio mais vantajoso sob esse aspecto.
Fatores que influenciam nas entalpias das reações
Será que a quantidade de calor liberada por um grão de amendoim é igual à
liberada por dois grãos?
Para respondermos a esta pergunta precisamos conhecer os fatores que
podem influenciar nas entalpias de uma reação química. Vejamos cada um
deles.
 Quantidade de reagentes e produtos
A quantidade de calor liberada ou absorvida em uma reação depende, em primeiro
lugar, das quantidades de reagentes e dos produtos que participam da reação.
2H2 (g) + O2 (g)  2H2O (v) ∆H= - 485,8 KJ
Se a equação for multiplicada ou dividida por um número, o mesmo acontecerá com
a quantidade de calor.
H2 (g) + 1/2 O2 (g)  H2O (v) ∆H= - 242,9 KJ
Fatores que influenciam nas entalpias das reações
Estado físico dos reagentes e dos produtos da reação
Vejamos os seguintes exemplos:
I - H2 (g) + 1/2 O2 (g)  H2O (vapor)
∆H1 = - 242,9 KJ/mol
II - H2 (g) + 1/2 O2 (g)  H2O (líquido) ∆H2 = - 286,6 KJ/mol
III - H2 (g) + 1/2 O2 (g)  H2O (sólido)
∆H3 = - 292,6 KJ/mol
Vídeo:
https://www.youtube.
com/watch?v=4LxJ8
v8X6xs
O que há de diferente nestes exemplos? Como explicamos tais diferenças?
Podemos dizer que o fenômeno químico em si produz uma certa quantidade de energia.
Uma parte dessa energia ficara “dentro” da água produzida, na forma de agitação de suas
moléculas – no estado de vapor, o grau de agitação das moléculas é máximo no estado
liquido tem intensidade intermediaria; e, no estado solido é mínima.
Diminui a agitação (energia das moléculas) 
Aumenta o saldo de energia (ΔH) liberada no
final da reação.
Fatores que influenciam nas entalpias das reações
 Estado físico dos reagentes e dos produtos da reação
Nas mudanças de estados físicos também temos ganho e perda de calor.
ΔHvaporização = + 43,9 kJ
ΔHliquefação = -43,9 kJ
ΔHsublimação= +51,2 kJ
ΔHfusão = + 7,3 kJ
ΔHsublimação= -51,2 kJ
ΔHsolidificação = - 7,3 kJ
Fatores que influenciam nas entalpias das reações
 Estado alotrópico
A forma alotrópica de maior entalpia é a mais reativa, e a de entalpia menor
é a mais estável, e portanto mais abundante quando ocorre na natureza.
C (grafite) + O2(g)  CO2(g)
∆H1 = - 393,1 kJ/mol
C (diamante) + O2(g)  CO2(g)
∆H2 = - 395,0 kJ/mol
A grafite é a mais estável (menos reativa) logo tem uma entalpia menor do
que o diamante.
 Temperatura
H2(g) + Cl2(g)  2HCl (g)
H2(g) + Cl2(g)  2HCl (g)
∆H1 = -183,9 KJ (a 15 0C)
∆H2 = -184,1 KJ (a 75 0C)
A reação é a mesma, por que ∆H é diferente?
Fatores que influenciam nas entalpias das reações
 Temperatura
A temperatura e uma medida do grau de agitação molecular. Ao aumentar à
temperatura aumenta-se a energia cinética, logo a variação de entalpia será
maior em temperaturas mais elevadas.
 Influência da pressão
A pressão praticamente não influi nos calores de reações que envolvem
sólidos e líquidos. Mesmo em reações que envolvem gases, a influência da
pressão é muito pequena, tornando-se perceptível somente em pressões
elevadíssimas (da ordem de 1000 atm). Sendo assim, não devemos nos
preocupar com a influência da pressão em nossos cálculos.