Água evapora de um balde aberto a
, devido ao escape de moléculas superficiais. O calor de evaporação é de
e pode ser associado a
onde
é a energia média das moléculas que escapam e
é o numero de moléculas por grama. (a) Calcule
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse problema. A questão fala sobre a evaporação da água a
e nos dá o calor de evaporação, que é
. Também relaciona esse calor com
, onde
é a energia média das moléculas que escapam e
é o número de moléculas por grama. Nosso objetivo aqui é calcular o valor de
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o calor de evaporação. Ele representa a quantidade de energia necessária para transformar 1 grama de líquido em gás sem mudar a temperatura. No caso, temos
. A relação dada no problema é:
Queremos encontrar
, então vamos reorganizar essa equação:
Passo 3
Agora, precisamos descobrir o valor de
, que é o número de moléculas por grama de água. Para isso, usamos o número de Avogadro (
) e a massa molar da água (
).
Passo 4
Agora que temos
, podemos calcular
usando a equação que reorganizamos:
Se preferir em Joules, lembrando que
:
Resposta
A energia média das moléculas que escapam,
, é aproximadamente
ou
.