( 25 pontos) Um recipiente contém 2 moles de gás nobre hélio
a
. Sabendo que o hélio é monoatômico, determine:
(a) (05 pontos) A velocidade média quadrática
dos átomos desse gás.
(b) ( 05 pontos) A velocidade mais provável (
) de se encontrar um átomo de Hélio nesse gás.
(c) (O5 pontos) A energia cinética média dos átomos do gás.
(d) ( 10 pontos) A energia interna total do gás.
(a) (05 pontos) A velocidade média quadrática
(b) ( 05 pontos) A velocidade mais provável (
(c) (O5 pontos) A energia cinética média dos átomos do gás.
(d) ( 10 pontos) A energia interna total do gás.
Passo 1
O enunciado dá um gás hélio monoatômico, com
mol a
. Vamos tratar como gás ideal e usar:
– Temperatura absoluta .
– Constante dos gases ideais .
– Constante de Boltzmann .
– Massa de uma molécula de hélio: massa molar , logo
– Temperatura absoluta
– Constante dos gases ideais
– Constante de Boltzmann
– Massa de uma molécula de hélio: massa molar
Precisaremos das fórmulas do modelo cinético para monoatômicos:
Passo 2
Calcular a velocidade média quadrática
.
Primeiro, aplicando números:
Primeiro, aplicando números:
Logo
Passo 3
Calcular a velocidade mais provável
Substituindo
portanto
Passo 4
Calcular a energia cinética média por átomo
Passo 5
Calcular a energia interna total do gás
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)