Questão SANTA CASA - 2022

por Ana Clara Macêdo Ter 17 maio 2022, 13:54

Paul Bert (1833-1886), que é considerado o pioneiro do estudo da fisiologia da altitude, montou em seu laboratório, na Universidade de Sorbonne, uma câmara de descompressão grande o suficiente para permitir a um homem sentar-se confortavelmente em seu interior para simular os efeitos da altitude.
Questão SANTA CASA - 2022 AVvXsEjZI0tQZCd9ZGzHLgJmfioYYzc7gnmd6iyOb6T2CppXUIqNOVZqVCXvqZtlhKNaZhDoFbQ1kbI7bHxtQnxS0j8U7EfXYL4IzrH6MJoo-pM1bBJ8VqCpTCdu-YykksitG7vH7zlP0Y1-USudBFxgAkVYH9qrzY9AhIIauYv-FlJsJP6RP0gMDVmKgth9=s16000

Questão SANTA CASA - 2022 AVvXsEjZI0tQZCd9ZGzHLgJmfioYYzc7gnmd6iyOb6T2CppXUIqNOVZqVCXvqZtlhKNaZhDoFbQ1kbI7bHxtQnxS0j8U7EfXYL4IzrH6MJoo-pM1bBJ8VqCpTCdu-YykksitG7vH7zlP0Y1-USudBFxgAkVYH9qrzY9AhIIauYv-FlJsJP6RP0gMDVmKgth9=s16000

Suponha que, em um de seus estudos, Paul Bert tenha fechado uma pessoa na câmara contendo, inicialmente, 120 mols de ar e, após fechá-la, reduzido a pressão para 60% do valor inicial, sem que houvesse alteração da temperatura e do volume do ar no interior da câmara.
Considerando o ar como um gás ideal, a quantidade de mols de ar retirados da câmara após o seu fechamento foi:

(A) 48.
(B) 42.
(C) 36.
(D) 54.
(E) 62.

Alguém pode me explicar como se resolve essa questão, por favor?

por Hiago Colonetti Ter 17 maio 2022, 14:06

~~Olá;~~

~~Como a questão informou que não houve mudança na temperatura e nem no volume, vou supor um valor de 1 atm inicial, veja:~~

~~1atm --- 120 mols de O2~~

~~0,6atm --- x~~

~~x = 72 mols de o2~~

~~Esses 72 mols representam a quantidade de ar que presente na câmara, logo a diferença entre a quantidade inicial de O2 e a final será igual a quantidade de mols de ar retirados.~~

~~120mols iniciais - 72mols restantes na câmara = 48 mols retirados de ar.~~

~~Ou você poderia resolver de forma mais eficiente colocando a porcentagem retirada de ar na regra de três:~~

~~1atm --- 120 mols de ar~~

~~0,4atm --- x~~

~~x= 48 mols de ar retirados da câmara.~~

por **qedpetrich** Ter 17 maio 2022, 14:07

Olá Ana;

Uma forma de resolver essa questão é aplicar o conceito de pressão parcial. A pressão total exercida por uma mistura gasosa é igual a soma das pressões parciais dos gases que compõem a mistura. Portanto, a pressão total é composta pela pressão contida na câmara acrescida da pressão expelida.

P_total = P_câmara + P_expelida

A partir da equação de Clapeyron, pode-se demonstrar que a pressão exercida em um recipiente está relacionada à quantidade de material total dos gases presentes na mistura. Como queremos a quantidade de mols retirados, podemos relacionar a pressão expelida com a quantidade de matéria.

P_total = P_câmara + P_expelida
P = 0,6P + 0,4P

Como a pressão fora reduzida para 60% do total, isso implica que 40% da pressão foi expelida. É o que está equacionado acima. Portanto, como a pressão parcial é diretamente proporcional à quantidade de matéria, temos o seguinte:

P_expelida/P_total = n_expelida/n_total
0,4P/P = n_expelida/120
n_expelida = 48 mols de ar

por **qedpetrich** Ter 17 maio 2022, 14:11

Hiago Colonetti escreveu:
Como a questão informou que não houve mudança na temperatura e nem no volume, vou supor um valor de 1 atm inicial, veja:

Olá Hiago;

É um pouco delicado supor valores, como você fez, pois, se de fato tivermos 1 atm e considerarmos as condições normais da atmosfera terrestre — que também está à 1 atm — não teríamos extravasamento de pressão, pois ambas estão iguais.