A cada 10 m de profundidade a pressão sobre um mergulhador aumenta 1 atm com relação à pressão atmosférica. Sabendo-se disso, qual seria o volume de 1000 mL de ar (comportando-se como um gás ideal) inspirado pelo mergulhador ao nível do mar, quando ele estivesse a 30 m de profundidade?

Questão

A cada 10 m de profundidade a pressão sobre um mergulhador aumenta 1 atm com relação à pressão atmosférica. Sabendo-se disso, qual seria o volume de 1000 mL de ar (comportando-se como um gás ideal) inspirado pelo mergulhador ao nível do mar, quando ele estivesse a 30 m de profundidade?

Imagem 1

PV=nRTPV = nRT

Alternativas

A) 3 L

B) 4 L

C) 25 mL

D) 250 mL

96%

E) 333 mL

Explicação

Como o ar se comporta como gás ideal e a temperatura pode ser considerada constante no processo, aplicamos a Lei de Boyle (caso particular de PV=nRTPV=nRT):

P1V1=P2V2P_1V_1=P_2V_2

  • No nível do mar: P1=1atmP_1 = 1\,\text{atm} e V1=1000mLV_1 = 1000\,\text{mL}.
  • A 30 m de profundidade, a pressão aumenta 1 atm a cada 10 m (além da atmosférica):
    • aumento = 30101atm=3atm\frac{30}{10}\cdot 1\,\text{atm}=3\,\text{atm}
    • logo, pressão total: P2=1+3=4atmP_2 = 1 + 3 = 4\,\text{atm}.

Então:

11000=4V2V2=10004=250mL1\cdot 1000 = 4\cdot V_2 \Rightarrow V_2 = \frac{1000}{4} = 250\,\text{mL}

Portanto, o volume que esse ar ocuparia a 30 m de profundidade é 250 mL.

Alternativa correta: (D).

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