Questão 44817
FUVEST 2008
(FUVEST 2008 - 2ª FASE) Um roqueiro iniciante improvisa efeitos especiais, utilizando gelo seco (CO2 sólido) adquirido em uma fábrica de sorvetes. Embora o início do show seja à meia-noite (24 h), ele o compra às 18 h, mantendo-o em uma “geladeira” de isopor, que absorve calor a uma taxa de aproximadamente 60 W, provocando a sublimação de parte do gelo seco. Para produzir os efeitos desejados, 2 kg de gelo seco devem ser jogados em um tonel com água, a temperatura ambiente, provocando a sublimação do CO2 e a produção de uma “névoa”. A parte visível da “névoa”, na verdade, é constituída por gotículas de água, em suspensão, que são carregadas pelo CO2 gasoso para a atmosfera, à medida que ele passa pela água do tonel. Estime:
a) A massa de gelo seco, Mgelo, em kg, que o roqueiro tem de comprar, para que, no início do show, ainda restem os 2 kg necessários em sua “geladeira”.
b) A massa de água, Mágua, em kg, que se transforma em “névoa” com a sublimação de todo o CO2, supondo que o gás, ao deixar a água, esteja em CNTP, incorporando 0,01g de água por cm3 de gás formado.
Gabarito:
Resolução:
a) O calor absorvido pelo isopor é utilizado na sublimação do gelo seco. Assim:
Portanto, da massa total do gelo seco apenas 2 kg irão sofrer sublimação. Logo, os outros 2 kg poderão ser utilizados no início do show.
A massa total de gelo comprada foi 4 kg.
b) O número de mols que sofrerá sublimação é:
Nas CNTP, 1 mol de gás tem 22,4 L, tal que:
Se cada cm³ de gás carrega 0,01 g de água, a massa total de água carregada é: