Quatro balões idênticos foram enchidos com um mol de gás e colocados em uma caixa fechada, conforme a figura abaixo. Todos os gases encontram-se à ...

Para responder a essa pergunta, precisamos analisar a densidade dos gases nos balões. A densidade é dada pela razão entre a massa molar do gás e a constante universal dos gases vezes a temperatura e a pressão do gás. D = (MM x P)/(R x T) Onde: MM = massa molar do gás P = pressão do gás R = constante universal dos gases T = temperatura do gás Calculando a densidade de cada gás, temos: Hidrogênio (H2): D = (2 x 1)/(0,082 x 298) = 0,082 g/L Hélio (He): D = (4 x 1)/(0,082 x 298) = 0,165 g/L Carbono (C): D = (12 x 1)/(0,082 x 298) = 0,495 g/L Nitrogênio (N2): D = (2 x 14)/(0,082 x 298) = 1,251 g/L Oxigênio (O2): D = (2 x 16)/(0,082 x 298) = 1,429 g/L Ar (mistura de N2 e O2): D = (28,96)/(0,082 x 298) = 1,292 g/L Como os balões estão cheios com um mol de gás, podemos calcular a massa de cada gás presente em cada balão. Balão I: 2 g de hidrogênio (0,082 x 1 x 298 x 2) Balão II: 4 g de hélio (0,165 x 1 x 298 x 4) Balão III: 12 g de carbono (0,495 x 1 x 298 x 12) Balão IV: 28 g de ar (1,292 x 1 x 298 x 28) A massa total dos gases nos quatro balões é de 46 g. Se abrirmos a caixa, os balões que vão subir são aqueles que contêm gases com menor densidade do que o ar, que tem densidade de 1,292 g/L. Portanto, os balões que vão subir são: I - Hidrogênio (densidade de 0,082 g/L) II - Hélio (densidade de 0,165 g/L) Portanto, a alternativa correta é a letra A) I e III, apenas.