Os pneus das aeronaves devem ser capazes de resistir a impactos muito intensos no pouso e bruscas alterações de temperatura. Esses pneus são constituídos de uma câmara de borracha reforçada, preenchida com o gás nitrogênio (N2) a uma pressão típica de 30 atm a 27 oC. Para a confecção dessa câmara, utiliza-se borracha natural modificada, que consiste principalmente do poliisopreno, mostrado a seguir:
Em um avião, a temperatura dos pneus, recolhidos na fuselagem, era -13 oC durante o voo. Próximo ao pouso, a temperatura desses pneus passou a ser 27 oC, mas seu volume interno não variou.
a) Qual é a pressão interna de um dos pneus durante o voo? Mostre os cálculos.
b) Qual é o volume interno desse mesmo pneu, em litros, dado que foram utilizados 14 kg de N2 para enchê-lo? Mostre os cálculos.
c) Escreva a fórmula estrutural do monômero do poli-isopreno.
Note e adote:
Massa molar do N2 = 28 g/mol
Constante universal dos gases = 0,082 L . atm . K-1 . mol-1
K = oC + 273
a)
b) Sendo a transformação isovolumétrica (V = cte), pode-se calcular o volume do pneu em qualquer uma das situações apresentadas. Assim:
P = 30 atm
T = 300 K
V = ?
m = 14 kg = 14000 g
N2 = 28 g/mol
c) O poli-isopreno é produto da polimerização por adição 1,4 em dienos:
Logo, a fórmula estrutural do monômero é:
