A 127^{\circ} \mathrm{C}, 2,4 moles de um certo gás ocupam um vaso de 4 \ell com a densidade de 1,68 \times 10^{-2} \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^{3}. (a) Calcular a energia cinética total de translação. (b) Calcular a energia cinética média por molécula. (c) Qual a pressão do gás?(d) Qual a massa molecular do gás? (e) Que gás diatômico poderia estar no vaso?
Passo 1
O enunciado dá um gás ideal em 127^\circ\mathrm{C} (T), com n=2{,}4 mol ocupando V=4\\ \mathrm L, e densidade \rho=1,68\times10^{-2}\\ \mathrm{g/cm^3}. Pede-se
(a) energia cinética total de translação \bigl(E_{\text{tot}}\bigr),
(b) energia cinética média por molécula \bigl(\overline{E}\bigr),
(c) pressão p,
(d) massa molecular M,
(e) identificar o gás diatômico.
Vamos usar a teoria do gás ideal e o teorema de equipartição de energia.
Passo 2
Primeiro convertemos as unidades e anotamos constantes:
T = 127^\circ\mathrm{C} + 273 = 400\\ \mathrm K,
V = 4\\ \mathrm L = 4{,}0\times10^{-3}\\ \mathrm{m^3},