ACAFE 2025 (Inverno) — questão 31 de Física
Enunciado em texto
Em 2004, o mergulhador australiano, David Shaw, faleceu durante uma tentativa de resgate no sistema de cavernas submersas Boesmansgat, na África do Sul, onde atingiu profundidades superiores a 270 metros, onde a pressão ultrapassa 28 atm.
Considere uma etapa intermediária do mergulho, a 40 metros de profundidade, em que a pressão total era de aproximadamente 5 atm. Durante a subida rápida para a superfície (1atm), sem pausas para descompressão, parte do nitrogênio dissolvido em seu sangue passou à forma gasosa, formando bolhas no sistema circulatório — uma condição chamada embolia gasosa, com risco variável, dependendo do volume e da localização das bolhas.
Considere que, só ao atingir a superfície, 0,003 mol de gás nitrogênio transformaram-se em três bolhas gasosas idênticas, cada uma se alojando em uma das seguintes regiões:
1. Artéria cerebral.
2. Ventrículo direito do coração.
3. Veia cava/pulmão.
Com base nos volumes das bolhas, pode-se com o auxílio da tabela abaixo, avaliar o risco da presença da bolha em cada região citada.
Tabela – Faixas de Risco Clínico por Volume da Bolha
(Tabela do caderno, com uma linha por faixa de volume da bolha: risco na artéria cerebral; no ventrículo direito; na veia cava/pulmão.)
• até 0,5 mL: artéria cerebral moderado; ventrículo direito nenhum; veia cava/pulmão nenhum.
• 0,5 – 10 mL: artéria cerebral alto; ventrículo direito baixo; veia cava/pulmão nenhum.
• 10 – 20 mL: artéria cerebral grave; ventrículo direito alto; veia cava/pulmão baixo.
• 20 – 50 mL: artéria cerebral grave; ventrículo direito grave; veia cava/pulmão moderado.
• > 50 mL: artéria cerebral extremo; ventrículo direito extremo; veia cava/pulmão extremo.
Fonte: (adaptado de Guyton & Hall)
Sabendo que o gás comporta-se como ideal e a temperatura corporal manteve-se constante em 37 °C, calcule o volume de cada bolha e, com base nas informações fornecidas, assinale a alternativa que apresenta o volume de cada bolha individual e as regiões em que há risco clínico grave ou extremo.
A) Volume de 76,3 mL – Risco nos casos (1) e (2) apenas.
B) Volume de 76,3 mL – Risco nos casos (1), (2) e (3).
C) Volume de 25,4 mL – Sem riscos graves nos casos (1), (2) e (3).
D) Volume de 25,4 mL – Risco nos casos (1) e (2) apenas.
(Enunciado: Vestibular de Medicina ACAFE — Inverno 2025, Física — ACAFE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o volume de cada bolha na superfície e em quais regiões esse volume dá risco grave ou extremo.
Passo 1 — mols por bolha. As três bolhas são idênticas e dividem os 0,003 mol:
Passo 2 — as condições. A bolha se forma na superfície: P = 1 atm. A temperatura tem de estar em kelvin:
Passo 3 — Clapeyron. Com R = 0,082 atm·L/(mol·K), do quadro de constantes:
Passo 4 — a tabela. 25,4 mL está na faixa de 20 a 50 mL: artéria cerebral grave, ventrículo direito grave, veia cava/pulmão moderado. Risco grave ou extremo só nos casos (1) e (2).
Por que não as outras: (A) e (B) usam 76,3 mL, que é o volume dos 0,003 mol juntos (), não de cada bolha; (C) erra a leitura da tabela, porque nas regiões (1) e (2) a faixa de 20 a 50 mL é grave.
⚠️ A armadilha: esquecer de dividir os mols pelas três bolhas e achar 76,3 mL; com esse volume, acima de 50 mL, as três regiões seriam extremas, alternativa B. Outro erro comum: usar 37 em vez de 310 K na equação, o que dá um volume absurdo de 3 mL.
A ideia em uma frase: PV = nRT com T em kelvin e com os mols de uma bolha só; depois é ler a faixa certa da tabela.
Resposta: alternativa D (25,4 mL; risco grave nos casos 1 e 2).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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