Questão resolvida envolvendo gases e oxigenação de pacientes com Covid

(Unicamp/2021) “Hospital Municipal de Juruti (PA) recebe mais de 70 cilindros de oxigênio para tratar pacientes com Covid-19”
(site G1, 01/06/2020).

A oxigenoterapia é indicada para todos os pacientes graves, inicialmente variando de 5 a 10 L de O₂/min. Para uma vazão constante e máxima na
faixa considerada, o cilindro de cada paciente deverá, necessariamente, ser trocado após aproximadamente

a) 17 horas de uso, sendo o volume de gás restante no cilindro igual a 50 L e a pressão 1 atm.
b) 33 horas de uso, sendo o volume de gás restante no cilindro igual a 50 L e a pressão 0 atm.
c) 33 horas de uso, sendo o volume de gás restante no cilindro igual a 0 L e a pressão 0 atm.
d) 17 horas de uso, sendo o volume de gás restante no cilindro igual a 0 L e a pressão 1 atm.

Dados: volume interno do cilindro = 50 L; volume aproximado do gás a 1 atm de pressão em cada cilindro = 10 m³ ; pressão inicial no cilindro = ~200 atm.

RESOLUÇÃO:
Inicialmente, a uma pressão de 200 atm, há 10.000 L de gás (10m³) dentro do cilindro.
À medida que o gás vai saindo do cilindro, a pressão interna vai reduzindo. E quando a pressão interna for igual a 1 atm (= pressão externa), o volume de gás dentro do cilindro será igual ao próprio volume do cilindro =50 L.
Esse gás não sairá do cilindro, visto que a pressão interna é igual à pressão externa.
Logo, dos 10.000L iniciais, 9950 L serão usados ( a uma vazão 5 a 10L/min).
Admitindo a vazão máxima (pedida no enunciado), calculemos o tempo necessário para esvaziar o cilindro.
1 min —————— 10L
x ————————9950 L
x = 995 minutos.
Transformando em horas (basta dividir por 60) = 16, 58 horas (atenção: não são 16 horas e 58 minutos) = 16horas  e 35 minutos.
Resp.: A

VEJA TAMBÉM:
– Questão sobre gases, do Enem 2019
– Questão sobre gases e biodigestores, da Univag 2014-2