Tabela: dois carregamentos de pesca usam gelo seco (CO2(s)). Dados: massa A=5,0 kg; B=8,0 kg. ?Hsub(CO2)=571…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Tabela: dois carregamentos de pesca usam gelo seco (CO2(s)). Dados: massa A=5,0 kg; B=8,0 kg. ?Hsub(CO2)=571 kJ·kg?¹; M(CO2)=44,01 g·mol?¹. Determine, para 5,0 kg, a energia absorvida na sublimação e o volume aproximado de CO2(g) produzido a STP. Analise riscos para transporte fechado.
- A) Q˜113,6 kJ; V˜2,55 m³; seguro se empacotado junto com alimentos
- B) Q˜2855 kJ; V˜25450 m³; risco de explosão
- C) Q˜571 kJ; V˜2,55 m³; risco térmico por arrefecimento extremo
- D) Q˜2855 kJ; V˜0,25 m³; sem risco significativo
- E) Q˜2855 kJ; V˜2,55 m³; risco de asfixia em compartimento fechado
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Energia absorvida na sublimação. Q = massa × ΔHsub = 5,0 kg × 571 kJ/kg = 2855 kJ. Passo 2: Quantidade de matéria de CO2. Convertendo 5,0 kg para 5000 g, n = 5000 g / 44,01 g/mol ≈ 113,6 mol. Passo 3: Volume a STP (0 °C e 1 atm), usando volume molar de 22,4 L/mol: V = 113,6 mol × 22,4 L/mol ≈ 2545 L ≈ 2,55 m³. Passo 4: Riscos no transporte fechado. O CO2 é mais denso que o ar e, ao sublimar, desloca o oxigênio do ambiente. Em compartimento fechado isso pode causar asfixia, por isso a alternativa E é a correta. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: o valor 113,6 é a quantidade de matéria em mol, não a energia, e dizer que é seguro com alimentos ignora o acúmulo de CO2. B: o volume de 25450 m³ resulta de erro de unidade (litros tratados como metros cúbicos), e o CO2 não é explosivo. C: 571 kJ é a energia de apenas 1 kg, não dos 5 kg pedidos, e o principal risco em transporte fechado é a asfixia, não o arrefecimento. D: o volume de 0,25 m³ está incorreto, pois a quantidade de CO2 gerada é grande, e afirmar que não há risco significativo desconsidera a asfixia. Passo 6: Conclusão. Q = 2855 kJ e V ≈ 2,55 m³ a STP, com risco de asfixia em compartimento fechado. O gabarito oficial E está correto. Se fosse usado volume molar de 22,71 L/mol, o volume seria cerca de 2,58 m³, mas a alternativa E continua sendo a que melhor se aproxima.
💡 Dica: Calcule a energia usando a massa e a entalpia de sublimação.
Alternativa por alternativa
Confundiu a quantidade de matéria em mol (113,6) com a energia em kJ e considerou o gelo seco seguro para ser empacotado com alimentos, sem pensar no acúmulo de CO2.
Errou a conversão de unidades ao tratar 2545 L como 25450 m³ e acreditou que o CO2 sublimado causa explosão, quando o risco real é a asfixia.
Por que engana: Confundir a quantidade de energia absorvida com a massa do gelo seco, resultando em um valor incorreto para a energia liberada.
Usou a energia de apenas 1 kg (571 kJ) em vez dos 5,0 kg pedidos e associou o perigo principal ao arrefecimento, não à asfixia por acúmulo de gás.
Calculou o volume de forma errada (0,25 m³ em vez de cerca de 2,55 m³) e acreditou que o gelo seco não oferece risco significativo, sem considerar que o CO2 desloca o oxigênio em espaços fechados.
Correto: cálculos mostram 2855 kJ absorvidos e ~2,55 m³ CO2 a STP; gás pode deslocar O2, exigindo ventilação.
Raio-X da questão
sublimação do CO2
avaliacao
cálculo de energia e volume · sublimação e suas propriedades
Revisar cálculos de energia e propriedades do CO2.
Confundir a quantidade de energia absorvida com a massa do gelo seco, resultando em um valor incorreto para a energia liberada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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