Ao nível do mar, a composição volumétrica da atmosfera é: 12% de oxigênio e 78% de nitrogênio (há de outros fases, principalmente argônio). Suponha (embora não seja uma boa aproximação!) que a temperatura do ar não variasse com a altitude, e que seu valor fosse de . Neste caso, qual seria a composição volumétrica da atmosfera a de altitude? (Tome unidade de massa atômica ).

Ok, mas como vamos fazer pra descobrir quantas dessas moléculas são de nitrogênio e quantas são de oxigênio?

Vamos usar a fórmula que vem do método de Boltzmann:

Mas fica faltando saber a densidade de moléculas (ao nível do mar), e a massa das moléculas de cada gás.

A massa das moléculas é mais fácil, já que o enunciado já disse que uma unidade de massa atômica é .

Então, para o nitrogênio ():

E para o oxigênio ():

Beleza, agora vamos procurar as densidades de moléculas de cada um dos gases no nível do mar.

Para o ar, a gente pode usar a lei dos gases ideais de novo:

E agora a pressão é :

O enunciado diz que a atmosfera é nitrogênio no nível do mar, então:

Agora vem um problema, o enunciado diz que o oxigênio representa da atmosfera, mas é só dar uma pesquisada rápida pra descobrir que o número certo é !

Além do mais, se a gente fizer a conta com , a resposta não bate com o gabarito, então vamos de mesmo!

Beleza! Agora vamos voltar lá naquela fórmula que a gente mencionou no passo .

Já sabemos todos os valores. Vamos começar calculando para o nitrogênio:

Lembrando que estamos calculando para a altitude :

E agora vamos fazer a mesma coisa para o oxigênio:

Tá, mas ainda não acabou. O que a gente quer fazer mesmo é calcular a fração de cada um desses gases no ar:

E então as frações são: