O volume máximo de ar que o pulmão de um indivíduo adolescente pode receber em uma inspiração forçada é 4,0 L. Supondo que o ar pode ser considerado como um gás ideal e que, quando inspiramos, a pressão máxima interna no pulmão é aproximadamente igual à pressão atmosférica à temperatura de 27 oC, calcule o número máximo de moles de ar que inspiramos por vez em uma inspiração forçada. Dados: para efeito de cálculo, considere a pressão atmosférica 1,0 atm = 105 Pa = 105 N/m2 e a constante dos gases ideais R = 8,0 J/(mol-K); 1 L = 10−3 m3.

A alternativa correta é letra D) 1/6

Gabarito: D

O volume máximo de ar que o pulmão de um indivíduo adolescente pode receber em uma inspiração forçada é 4,0 L. Supondo que o ar pode ser considerado como um gás ideal e que, quando inspiramos, a pressão máxima interna no pulmão é aproximadamente igual à pressão atmosférica à temperatura de 27 ^oC, calcule o número máximo de moles de ar que inspiramos por vez em uma inspiração forçada. Dados: para efeito de cálculo, considere a pressão atmosférica 1,0 atm = 10⁵ Pa = 10⁵ N/m² e a constante dos gases ideais R = 8,0 J/(mol-K); 1 L = 10⁻³ m³.

Resolução:

Para resolver essa questão, devemos lembrar da equação de Clapeyron, que estabelece uma relação entre as variáveis de estado P, V, T e n através da seguinte expressão:

PV = nRT

Assim, substituindo-se os valores do enunciado (no SI),

begin{cases} P = 1,0 , atm = 1,0 times 10^5 , Pa \ \ V = 4,0 , l = 4,0 times 10^{-3} , m^3 \ \ T = 27° = 300 , Kend{cases}

Temos que:

1,0 times 10^5 cdot 4,0 times 10^{-3} = n cdot 8 cdot 300

400 = 2400 n

n = dfrac { 400 } { 2400 }

n = dfrac 16

Portanto, a resposta correta é a alternativa (d) 1/6.