Misturas Gasosas: Os humanos estão acostumados a respirar ar com pressão — FUVEST 2000

3. (Fuvest 2000)  Os humanos estão acostumados a respirar ar com pressão parcial de O₂ próxima de 2,1×10⁴Pa, que corresponde, no ar, a uma porcentagem (em volume) desse gás igual a 21%. No entanto, podem se adaptar a uma pressão parcial de O₂  na faixa de (1 a 6)×10⁴Pa, mas não conseguem sobreviver se forçados a respirar O₂  fora desses limites.

a) Um piloto de uma aeronave, em uma cabine não pressurizada, voando a uma altitude de 12km, onde a pressão atmosférica é de 2,2×10⁴Pa, poderá sobreviver se a cabine for alimentada por O₂ puro? Explique.

b) Um mergulhador no mar, a uma profundidade de 40m, está sujeito a uma pressão cinco vezes maior do que na superfície. Para que possa sobreviver, ele deve respirar uma mistura de gás He com O₂, em proporção adequada. Qual deve ser a porcentagem de O₂, nessa mistura, para que o mergulhador respire um "ar" com a mesma pressão parcial de O₂ existente no ar da superfície, ou seja, 2,1×10⁴Pa? Justifique.

Obs.: O He substitui com vantagem o N₂.