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.
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
. 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:
- As moléculas têm volume desprezível em relação ao volume do recipiente.
- Não existem forças de atração ou repulsão entre as moléculas, exceto durante colisões.
- Todas as colisões entre moléculas e entre moléculas e as paredes são perfeitamente elásticas.
- A energia cinética média de translação das moléculas é proporcional à temperatura absoluta.
Nessa teoria, demonstra-se que
e que leva à relação
(ou
).
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.
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.