(FUVEST 2008 - 2 FASE)Um roqueiro iniciante improv

(FUVEST 2008 - 2ª FASE) Um roqueiro iniciante improvisa efeitos especiais, utilizando gelo seco (CO₂ sólido) adquirido em uma fábrica de sorvetes. Embora o início do show seja à meia-noite (24 h), ele o compra às 18 h, mantendo-o em uma “geladeira” de isopor, que absorve calor a uma taxa de aproximadamente 60 W, provocando a sublimação de parte do gelo seco. Para produzir os efeitos desejados, 2 kg de gelo seco devem ser jogados em um tonel com água, a temperatura ambiente, provocando a sublimação do CO₂ e a produção de uma “névoa”. A parte visível da “névoa”, na verdade, é constituída por gotículas de água, em suspensão, que são carregadas pelo CO₂ gasoso para a atmosfera, à medida que ele passa pela água do tonel. Estime:

a) A massa de gelo seco, M_gelo, em kg, que o roqueiro tem de comprar, para que, no início do show, ainda restem os 2 kg necessários em sua “geladeira”.

b) A massa de água, M_água, em kg, que se transforma em “névoa” com a sublimação de todo o CO₂, supondo que o gás, ao deixar a água, esteja em CNTP, incorporando 0,01g de água por cm³ de gás formado.