Estime o número de colisões que um certo átomo de argônio faz em
quando a temperatura do gás é de
e a pressão é de 10 atm.
[Dado:
]
[Dado:
Passo 1
O enunciado pede para estimar o número de colisões que um átomo de argônio sofre em
nas condições de
e
.
Para isso vamos usar:
Para isso vamos usar:
- A equação de gás ideal para achar a densidade numérica
. - A distribuição de Maxwell para obter a velocidade média
. - A fórmula da frequência de colisões por partícula
, onde .
Passo 2
Calcular a densidade numérica
via
onde
,
e
.
Passo 3
Calcular a velocidade média
da distribuição de Maxwell para um gás monatomic:
onde
e
.
Passo 4
Como são colisões entre partículas idênticas, a velocidade relativa média é
Passo 5
A frequência de colisões por átomo é dada por
com
.
Passo 6
Substituindo os valores:
Resposta
O átomo de argônio sofre aproximadamente
colisões em
.