Analise as seguintes afirmações sobre a Teoria Cinética dos Gases
I. A Lei de Boyle se aplica a todos os gases, independente da sua natureza química, a baixas pressões.
II. A Lei de Charles reside no fato de que a elevação da temperatura de um gás aumenta a entropia das moléculas, e consequentemente, aumenta a frequência de colisões entre elas.
III. A velocidade média quadrática das moléculas de um gás depende apenas da temperatura.
IV. O fator de compressibilidade ( Z ) é igual a zero para os gases perfeitos, e tende a zero para os gases reais submetidos a baixa pressão.
V. As constantes a e b na Equação de van der Waals para gases reais, também conhecidas como coeficientes de van der Waals, estão relacionadas com as interações moleculares entre as moléculas que compões o gás.
A sequência correta é:
a) Apenas as assertivas I, III e IV estão corretas.
b) Apenas I, IV e V estão corretas.
c) Apenas as assertivas I, III e V estão corretas.
d) Apenas as assertivas IV e V estão corretas.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede. É um exercício sobre Teoria Cinética dos Gases e leis dos gases (Boyle, Charles, velocidade quadrática média, fator de compressibilidade e van der Waals). A ideia é analisar cinco assertivas e descobrir quais estão corretas. Para isso, a gente vai precisar lembrar:
  • Lei de Boyle: a T constante.
  • Lei de Charles: a P constante.
  • Velocidade média quadrática: .
  • Fator de compressibilidade: .
  • Equação de van der Waals: .

Passo 2

Analisando a assertiva I: “A Lei de Boyle se aplica a todos os gases, independente da natureza química, a baixas pressões.”
Isso é verdade. Em baixas pressões (gás diluído) quase todo gás se comporta como ideal e satisfaz . Logo, I é correta.

Passo 3

Agora a II: “A Lei de Charles reside no fato de que a elevação da temperatura de um gás aumenta a entropia das moléculas, e consequentemente, aumenta a frequência de colisões entre elas.”
Isso está errado. A Lei de Charles fala só que, a pressão constante, o volume varia linearmente com a temperatura: . Não é sobre entropia nem colisões. Então II é incorreta.

Passo 4

III: “A velocidade média quadrática das moléculas de um gás depende apenas da temperatura.”
Essa é verdadeira, pois . Note que não entra pressão ou volume, só a temperatura (e a massa molar, mas M é fixa para cada gás).

Passo 5

IV: “O fator de compressibilidade é igual a zero para os gases perfeitos, e tende a zero para os gases reais submetidos a baixa pressão.”
Na real, para gás perfeito . E para gases reais, em baixa pressão tende a 1, não a zero. Logo, IV é falsa.

Passo 6

V: “As constantes e na Equação de van der Waals … estão relacionadas com as interações moleculares.”
Isso é verdadeiro: mede a atração entre moléculas e o volume ocupado por elas.

Resposta

A sequência correta é: I, III e V. (opção c)

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