Um jovem adulto inspira cerca de
de ar durante uma respiração normal. O ar fresco contém
de oxigênio. Supondo que a pressão nos pulmões seja 1 atm , e a temperatura do ar 310 K , determine o número de moléculas de oxigênio em uma respiração normal.
Passo 1
Vamos resumir o problema: precisamos descobrir quantas moléculas de oxigênio estão presentes em uma respiração normal de um jovem adulto. Para isso, vamos usar conceitos de física dos gases, especificamente a Equação dos Gases Ideais. Vamos precisar saber a pressão, o volume de ar inspirado, a temperatura, a porcentagem de oxigênio no ar e a constante universal dos gases.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade total de gás inspirado em mols usando a Equação dos Gases Ideais:
Onde:
-
(pressão nos pulmões) -
(volume de ar inspirado) -
(constante dos gases) -
(temperatura do ar)
Observação: Precisamos converter o volume de metros cúbicos para litros:
Passo 3
Agora, rearranjamos a equação para encontrar
:
Passo 4
Sabemos que o ar fresco contém 21% de oxigênio. Então, a quantidade de mols de
é:
Passo 5
Para encontrar o número de moléculas, usamos o número de Avogadro (
):
Resposta
O número de moléculas de oxigênio em uma respiração normal é aproximadamente
moléculas.