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Questão 97

ENEM 2023, Ciências da Natureza Dificuldade: Média Favoritar

De acordo com a Constituição Federal, é competência 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.ibam.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.

Considere: R = 0{,}082\ \dfrac{\text{L} \cdot \text{atm}}{\text{mol} \cdot \text{K}}

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

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Pela equação dos gases, 0,1 mol a 923 K em 0,1 L dá uma pressão de cerca de 76 atm.

Gabarito oficial: alternativa C.

Resolução

A questão pede a pressão no frasco no momento da explosão.

Usamos a equação dos gases ideais, PV = nRT, com as unidades da constante R dada no enunciado.

  1. Volume: V = 100\ \text{mL} = 0{,}1\ \text{L}.
  2. Temperatura em kelvin: T = 650 + 273 = 923\ \text{K}.
  3. Pressão: P = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{0{,}1 \cdot 0{,}082 \cdot 923}{0{,}1} = 0{,}082 \cdot 923 \approx 75{,}7\ \text{atm}.

O valor mais próximo é 76 atm.

Alternativas

  • A) Errada. É 10 vezes o valor correto (erro de conversão do volume).
  • B) Errada. Usa a temperatura em Celsius e erra o volume: 0{,}082 \cdot 650 \cdot 10 = 533.
  • C) Correta. É o resultado com a temperatura em kelvin.
  • D) Errada. Usa a temperatura em Celsius: 0{,}082 \cdot 650 \approx 53.
  • E) Errada. Não corresponde à equação dos gases com os dados.

Logo, a resposta é a alternativa C.

Fonte: INEP/MEC.

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