Questão 4. No mergulho autônomo, usa-se cilindro contendo uma mistura de gases
comprimidos que são inspirados pelo mergulhador e expirados para o ambiente, na forma de
bolhas. Um risco associado a essa prática é a embolia causada pelo acúmulo de N2 nos tecidos
do corpo quando esse gás é respirado em pressões parciais elevadas por longos períodos. A
embolia pode ser evitada planejando-se a profundidade e o tempo do mergulho. Respirar N2 a
uma pressão parcial de 1,58 atm por até 10 minutos não é prejudicial à saúde. O tempo de
mergulho pode ser aumentado empobrecendo a mistura gasosa do cilindro em N2 e
enriquecendo em O2 até pressão parcial de 1,4 atm, pois, acima desse valor, passa a apresentar
caráter tóxico.
Considerando que a pressão atmosférica ao nível do mar é 1 atm e que, a cada 10 m de coluna
de água, a pressão aumenta em 1 atm, responda:
a) Um cilindro de mergulho de 12,3 litros de capacidade foi preenchido apenas com O2 a 140
atm a 27 °C. Qual a massa de O2 contida no cilindro?
b) Considere um mergulho de 10 minutos a uma profundidade constante utilizando um cilindro
contendo apenas N2 e O2.
Sabendo que o mergulho foi realizado no limite imposto pela toxicidade do O2 (PO2 = 1,4 atm) e
pelo risco de embolia por N2 (PN2 = 1,58 atm), qual a profundidade do mergulho? Qual a
composição porcentual, em mol, da mistura gasosa no cilindro do mergulhador? Desconsidere o
tempo de descida e subida do mergulho.
c) Considere o mergulho descrito na figura ao lado,
no qual a pressão nos pulmões do mergulhador é
de 2,8 atm e a temperatura é de 7 oC.
Sabendo que o cilindro está preenchido com uma
pressão de 140 atm e que o volume inspirado pelo
mergulhador é de 0,5 L e é igual ao volume
expirado, qual será o volume de ar consumido do
cilindro a cada inspiração? Assuma que, nesse
Professora Sonia
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processo, a temperatura do gás se mantém
constante a 7 oC. Qual o volume da bolha de ar
expirado quando ela atinge a superfície, onde a
pressão é de 1 atm e a temperatura de 27 oC?
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