Achar a energia cinética do movimento térmico das moléculas que há em 1 g de ar a temperatura de
.
Considerar que o ar como um gás homogêneo cuja molécula grama tem uma massa
.
Considerar que o ar como um gás homogêneo cuja molécula grama tem uma massa
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão de energia cinética do movimento térmico das moléculas no ar. A gente precisa saber como calcular a energia cinética das partículas em um gás, usando conceitos de termodinâmica. Para isso, vamos precisar das fórmulas da energia cinética média das moléculas e também entender um pouco sobre molaridade e temperatura em Kelvin.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas de termodinâmica usamos Kelvin. A fórmula é
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de matéria em 1 grama de ar. Sabemos que a massa molar (
) do ar é
. Usamos a fórmula:
Passo 4
Em seguida, vamos usar a fórmula da energia cinética média para um gás ideal:
Onde:
-
é o número de mols -
é a constante dos gases -
é a temperatura em Kelvin
Passo 5
Substituindo os valores que já temos na fórmula:
Passo 6
Vamos fazer as contas passo a passo:
Resposta
A energia cinética do movimento térmico das moléculas em 1 g de ar a 15°C é aproximadamente 124 J.