Qual é a equação dos gases ideais e para que ela serve?

A equação dos gases ideais é $PV = nRT$ e relaciona pressão, volume, quantidade de matéria e temperatura de um gás ideal.

Como converter temperatura de Celsius para Kelvin?

Para converter de Celsius para Kelvin, soma-se 273 à temperatura em Celsius: $T(\text{K}) = T(\text{^\circ C}) + 273$.

Qual o valor da constante dos gases ideais (R) em atm·L·mol⁻¹·K⁻¹?

O valor de R é 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹.

Por que é importante converter o volume de mL para L ao usar a equação dos gases ideais?

Porque a constante R está em litros, então o volume deve ser convertido para litros para manter a consistência das unidades.

O que acontece com a pressão de um gás em recipiente fechado ao aumentar a temperatura?

A pressão aumenta, pois as partículas se movem mais rapidamente e colidem mais com as paredes do recipiente.

Por que frascos de aerossol podem explodir quando aquecidos?

Porque o aumento da temperatura eleva a pressão interna até exceder a resistência do frasco, causando explosão.

Qual é o risco ambiental da incineração inadequada de resíduos urbanos?

Pode liberar substâncias tóxicas e causar acidentes, como explosões de frascos pressurizados.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 119

ENEM 2023 Questão 119

De acordo com a Constituição Federal, é competencia dos municípios o gerenciamento dos serviços de limpeza e coleta dos resíduos urbanos (lixo). No entanto, há relatos de que parte desse lixo acaba sendo incinerado, liberando substâncias tóxicas para o ambiente e causando acidentes por explosões, principalmente quando ocorre a incineração de frascos de aerossóis (por exemplo: desodorantes, inseticidas e repelentes). A temperatura elevada provoca a vaporização de todo o conteúdo dentro desse tipo de frasco, aumentando a pressão em seu interior até culminar na explosão da embalagem. ZVEIBIL, V. Z. et al. **Cartilha de limpeza urbana**. Disponível em: www.lbam.org.br. Acesso em: 6 jul. 2015 (adaptado). Suponha um frasco metálico de um aerossol de capacidade igual a 100 mL, contendo 0,1 mol de produtos gasosos à temperatura de 650 °C, no momento da explosão.

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ZVEIBIL, V. Z. et al. **Cartilha de limpeza urbana**. Disponível em: www.lbam.org.br. Acesso em: 6 jul. 2015 (adaptado).

A pressão, em atm, dentro do frasco, no momento da explosão, é mais próxima de

Resolução

A questão aborda um problema clássico de química envolvendo gases ideais, aplicado ao contexto ambiental da incineração de resíduos urbanos. O objetivo é calcular a pressão interna de um frasco de aerossol no momento da explosão, usando a equação geral dos gases ideais: $PV = nRT$. Os dados fornecidos são: volume do frasco ($V = 100$ mL = $0,1$ L), quantidade de gás ($n = 0,1$ mol), temperatura ($T = 650\ ^\circ \text{C} = 923$ K, pois $T(\text{K}) = T(\text{^\circ C}) + 273$), e a constante dos gases ideais ($R = 0,082$ atm·L·mol$^{-1}$·K$^{-1}$). Substituindo os valores na equação: $P = \frac{nRT}{V} = \frac{0,1 \times 0,082 \times 923}{0,1} = 75,7$ atm, valor mais próximo de 76 atm. Assim, a alternativa correta é a letra C. Os conceitos principais são: comportamento dos gases ideais, conversão de unidades, manipulação algébrica da equação dos gases e interpretação de contexto ambiental.

Comentários por alternativa

A 756.

A alternativa A (756 atm) é um valor superestimado, provavelmente resultado de erro de cálculo ou conversão incorreta de unidades.
B 533.

A alternativa B (533 atm) também está muito acima do valor correto, indicando erro na aplicação da equação dos gases ou uso errado dos dados.
C 76.

A alternativa C (76 atm) está correta, pois corresponde ao valor calculado usando a equação dos gases ideais com os dados fornecidos, após conversão adequada de temperatura e volume.
D 53.

A alternativa D (53 atm) está abaixo do valor correto; pode resultar de erro na conversão da temperatura para Kelvin ou uso incorreto da constante dos gases.
E 13.

A alternativa E (13 atm) é muito baixa, sugerindo erro grave no cálculo, como esquecer de converter unidades ou usar valores errados para n, R ou T.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. Qual é a equação dos gases ideais e para que ela serve?: A equação dos gases ideais é $PV = nRT$ e relaciona pressão, volume, quantidade de matéria e temperatura de um gás ideal.
2. Como converter temperatura de Celsius para Kelvin?: Para converter de Celsius para Kelvin, soma-se 273 à temperatura em Celsius: $T(\text{K}) = T(\text{^\circ C}) + 273$.
3. Qual o valor da constante dos gases ideais (R) em atm·L·mol⁻¹·K⁻¹?: O valor de R é 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹.
4. Por que é importante converter o volume de mL para L ao usar a equação dos gases ideais?: Porque a constante R está em litros, então o volume deve ser convertido para litros para manter a consistência das unidades.
5. O que acontece com a pressão de um gás em recipiente fechado ao aumentar a temperatura?: A pressão aumenta, pois as partículas se movem mais rapidamente e colidem mais com as paredes do recipiente.
6. Por que frascos de aerossol podem explodir quando aquecidos?: Porque o aumento da temperatura eleva a pressão interna até exceder a resistência do frasco, causando explosão.
7. Qual é o risco ambiental da incineração inadequada de resíduos urbanos?: Pode liberar substâncias tóxicas e causar acidentes, como explosões de frascos pressurizados.