A vida na Terra iniciou-se em meios aquáticos. O peixe foi uma das primeiras criaturas que surgiram no meio dos vertebrados, sendo o entendimento de suas propriedades físicas e fisiológica importante para a compreensão da evolução da vida na Terra.
Para estudar fisicamente as propriedades de determinado peixe, modelou-se o formato do perfil de seu corpo, como mostrado na figura acima, na qual todas as distâncias estão em centímetros, B é a barbatana do peixe, C, a sua cabeça, e D, o meio do corpo. Esse peixe possui uma bexiga natatória na parte D, com densidade variável conforme o preenchimento dessa cavidade com gás e, consequentemente, conforme a variação de volume. Quando a bexiga está vazia, no modelo, a parte B tem densidade volumétrica , C tem densidade volumétrica e D tem densidade volumétrica . Quando a bexiga natatória está vazia, todas as partes do corpo do peixe — B, C e D —, nesse modelo, têm a mesma largura, que é igual a 2 cm em todo o perfil do peixe.
Um peixe que poderia ser estudado a partir desse modelo é o popularmente conhecido como peixe-elétrico, que desenvolveu um conjunto de células musculares, que são denominadas eletroplacas e são capazes de funcionar como pequenas baterias, fornecendo cada uma delas força eletromotriz E = 0,15 V e apresentando resistência interna . Um peixe-elétrico pode ter seu corpo modelado por 125 linhas conectadas em paralelo, contendo cada linha 5.000 eletroplacas associadas em série.
A partir dessas informações e considerando que 1 atm = 1,01 × 105 N • m-2, que 0 ºC = 273 K e que a constante dos gases R = 8,31 J • mol-1 • K-1, julgue os item.
Supondo-se que o peixe modelado esteja em ambiente de temperatura igual a -10 ºC e que sua bexiga natatória esteja preenchida totalmente com gás oxigênio (O2), considerado ideal, de tal forma que o volume da bexiga seja igual a 200 cm3 e ela esteja submetida a uma pressão de 10 atm, é correto concluir que a massa de oxigênio na bexiga natatória será menor que 4 g.