As bolhas de metano \left(\mathrm{CH}_{4}\right) aprisionadas em sedimentos congelados (permafrost) podem liberar grandes quantidades de gás ao se aquecerem.
  • Use a equação dos gases ideais para explicar o efeito do aumento da temperatura sobre o volume de gás liberado em pressão constante.
  • Discuta o impacto ambiental dessa liberação de metano para o efeito estufa.

Passo 1

O enunciado fala sobre bolhas de metano \mathrm{CH}_{4} aprisionadas em sedimentos congelados (permafrost) que, ao serem aquecidas, liberam gás. Precisamos usar a equação dos gases ideais para explicar como o aumento da temperatura altera o volume a pressão constante e, em seguida, discutir o impacto ambiental do metano liberado no efeito estufa.

Passo 2

A equação dos gases ideais é
PV = nRT
onde
P é a pressão,
V é o volume do gás,
n é a quantidade de mols,
R é a constante universal dos gases,
T é a temperatura absoluta (em kelvin).
Mantendo P e n constantes, isolamos V:
V = \frac{nR}{P}\,T.
Isso mostra que V cresce de forma diretamente proporcional a T. Ou seja, se a temperatura aumenta, o volume ocupaido pelas bolhas também aumenta.

Passo 3

Quando o volume das bolhas cresce, a pressão interna tende a romper o sedimento congelado, liberando metano para a atmosfera. Em locais onde o permafrost descongela, esse processo se intensifica conforme a temperatura local sobe.

Passo 4

O metano é um gás de efeito estufa muito mais potente que o dióxido de carbono: seu potencial de aquecimento global em 100 anos é cerca de 28 a 36 vezes maior que o do \mathrm{CO}_{2}. A liberação adicional de metano reforça o aquecimento global, provocando um ciclo de feedback positivo: mais calor descongela mais permafrost, liberando ainda mais metano.

Resposta

A partir de
PV = nRT
em P constante, obtemos
V \propto T,
logo o aumento da temperatura faz o volume das bolhas crescer e romper o permafrost, liberando metano. Como o \mathrm{CH}_{4} tem potencial de aquecimento global dezenas de vezes maior que o \mathrm{CO}_{2}, essa emissão acelera o efeito estufa e induz um ciclo de aquecimento cada vez mais grave.

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