Qual das alternativas abaixo é um postulado utilizado para derivação da lei de gases ideais?
a) Quando uma molécula entra em uma parede e permanece lá, toda a energia cinética é transferida para a parede.
b) A massa das moléculas é tão pequena que pode ser negligenciada.
c) Moléculas são esféricas e incompressíveis.
d) Devido às forças intermoleculares, todas as moléculas são atraídas, especialmente em curtas distâncias.
e) A energia cinética média das moléculas é proporcional à temperatura absoluta.

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos qual postulado da teoria cinética dos gases ideais serve de base para a derivação da lei PV = nRT. Vamos lembrar brevemente das hipóteses do modelo de gás ideal e depois comparar com cada alternativa.

Passo 2

Os principais postulados do modelo de gases ideais são:
  1. As moléculas têm volume desprezível em relação ao volume do recipiente.
  2. Não existem forças de atração ou repulsão entre as moléculas, exceto durante colisões.
  3. Todas as colisões entre moléculas e entre moléculas e as paredes são perfeitamente elásticas.
  4. A energia cinética média de translação das moléculas é proporcional à temperatura absoluta.
    Nessa teoria, demonstra-se que
\langle \varepsilon \rangle = \frac{3}{2}k_B T
e que leva à relação PV = Nk_B T (ou PV = nRT).

Passo 3

Analisando as alternativas:
a) Fala de molécula que “permanece” na parede, o que é inelástico, logo não faz parte do modelo (o postulado exige colisões elásticas).
b) A massa das moléculas não é desprezada; ela está na expressão da energia cinética.
c) Apesar de tratar as partículas como “sem volume”, o modelo as considera pontuais, não esferas com volume fixo e incompressível.
d) Contraria o postulado que diz não haver forças intermoleculares no gás ideal.

Passo 4

A única alternativa que coincide exatamente com o postulado 4 é a que associa energia cinética média e temperatura absoluta.

Resposta

e) A energia cinética média das moléculas é proporcional à temperatura absoluta.

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