Exercícios Resolvidos de Cinética dos Gases

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 2 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2008, pp 242. x-y 21

a   Calcule a velocidade média quadrática de uma molécula de nitrogênio a 20,0 ° C . A massa molar da molécula de nitrogênio N 2 é M = 28   . 10 - 3 k g / m o l . A que temperatura a velocidade média quadrática é b metade desse valor e c o dobro desse valor?

Passo 1

a   Para calcular a velocidade quadrática médias, vamos usar a fórmula que aprendemos

v q m = 3 R T M

Substituindo os valores na fórmula e lembrando de passar a temperatura para kelvin e usando R = 8,3   J / m o l . K

v q m = 3.8,3 . 273 + 20 28.10 - 3

v q m = 510   m / s

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b Metade de 510   m / s é 255   m / s , então temos

255 = 3.8,3 . T 28.10 - 3

Assim,

T = 73   K = - 200 ° C

Passo 3

c   o dobro de 510   m / s é 1020   m / s , assim

1020 = 3.8,3 . T 28.10 - 3

T = 11 70   K = 897 ° C

Resposta

a   510   m / s

b   T = 73   K = - 200 ° C

c   T = 1170   K = 897 ° C

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