Mestre Panda - Prepara-te para os Exames Nacionais

Dificuldade: fácil

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A Estação Espacial Internacional (EEl; em inglês, International Space Station - ISS) move-se em torno da Terra, numa órbita aproximadamente circular.

Admita que a região em que a EEl se move pode ser considerada como vácuo.

Na EEl é possível, a partir do dióxido de carbono, $\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})$, expirado, obter oxigénio, $\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})$, que é utilizado na zona habitável da estação.

A formação de $\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})$ pode ser traduzida por

$$\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g})+4 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \longrightarrow \mathrm{CH}_{4}(\mathrm{g})+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \tag{1}$$ $$2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightarrow 2 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \tag{2}$$

Questão:

Considere que, na zona habitável da EEI, existem $4,1 \times 10^{-2}$ mol de moléculas por cada $\mathrm{~dm}^{3}$ de ar, sendo $7,0 \times 10^{-3}$ a fração molar de $\mathrm{CO}_{2}$.

Admita que se consegue recuperar uma quantidade de $\mathrm{O}_{2}$ igual a $\frac{2}{5}$ da quantidade de $\mathrm{CO}_{2}$.

Determine o volume de ar necessário para se conseguir recuperar $1,0 \mathrm{~g}$ de $\mathrm{O}_{2}$.

Apresente todos os cálculos efetuados.

Fonte: Exame - 2021, 2ª fase

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