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 29

A concentração de moléculas na atmosfera a uma altitude de 2500   k m   está em torno de 1   m o l é c u l a / c m 3 . a   Supondo que o diâmetro das moléculas é 2,0.10 - 8   c m , determine o livre caminho médio b Explique se o valor previsto tem significado físico.

Passo 1

a   Vimos uma fórmula para calcular o livre caminho médio quando o problema fala do diâmetro e da quantidade de moléculas por centímetro cúbico, então vamos usá-la

λ = 1 2 π . N V . d 2

Substituindo os valores dados pelo o enunciado, temos

λ = 1 2 π . 1 . 2,0.10 - 8 2

λ = 6.10 14   c m

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

b   Nessa altura a ar na atmosfera fica mais rarefeito, e por isso faz sentido físico o caminho livre médio entre as moléculas ser tão grande, pois quanto mais alto, mais rarefeito será a atmosfera e assim mais difícil ocorrer uma colisão entre as moléculas.

Resposta

a   λ = 6.10 14   c m

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