Questão 5

FUVEST 2017

Química

(FUVEST - 2017)

Os pneus das aeronaves devem ser capazes de resistir a impactos muito intensos no pouso e bruscas alterações de temperatura. Esses pneus são constituídos de uma câmara de borracha reforçada, preenchida com o gás nitrogênio (N2) a uma pressão típica de 30 atm a 27 o C. Para a confecção dessa câmara, utiliza-se borracha natural modificada, que consiste principalmente do poliisopreno, mostrado a seguir:

Em um avião, a temperatura dos pneus, recolhidos na fuselagem, era -13ºC durante o voo. Próximo ao pouso, a temperatura desses pneus passou a ser 27ºC, mas seu volume interno não variou.

a) Qual é a pressão interna de um dos pneus durante o voo? Mostre os cálculos.

b) Qual é o volume interno desse mesmo pneu, em litros, dado que foram utilizados 14 kg de N2 para enchê-lo? Mostre os cálculos.

c) Escreva a fórmula estrutural do monômero do poli-isopreno.

Gabarito:

Resolução:

a) Como o volume é mantido constante, podemos usar da equação de Charles e de Gay-Lussac para descobrir qual a pressão durante o voo.

$frac{p_1}{T_1}=frac{p_2}{T_2}Rightarrow frac{p_1}{260}=frac{30}{300}$

$p_2=26;atm$

b) Podemos utilizar da equação de Clapeyron para resolver este problema.

$pcdot V=ncdot R cdot TRightarrow pcdot V=frac{m}{M}cdot R cdot T$

$26; atm cdot V=frac{14cdot 10^3; g}{14; g/mol}cdot 0,082; Lcdot atmcdot K^{-1}cdot mol^{-1} cdot 260; K$

$V=410; L$

c) A fórmula do isopreno é a seguinte:

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