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
[Dado:
]
[Dado:
Passo 1
O enunciado pede para estimar o número de colisões que um átomo de argônio faz em
s nas condições de
e
atm.
O modelo cinético‐molecular de gases nos diz que a frequência de colisão por partícula é
O modelo cinético‐molecular de gases nos diz que a frequência de colisão por partícula é
onde
– é a densidade numérica de moléculas;
– é a seção eficaz de colisão;
– é a velocidade média térmica das partículas.
–
–
–
Passo 2
Calcular a densidade numérica
pelo gás ideal:
Tomando
,Pa,
,K e
,J/K, obtemos
Passo 3
Determinar a massa de uma molécula de argônio e sua velocidade média térmica.
A massa molecular é
A massa molecular é
A velocidade média térmica (velocidade média de Maxwell) é
Passo 4
Usar a seção eficaz de colisão dada
,nm
=
,m
e calcular
Resposta
O átomo de argônio sofre cerca de
colisões em
s.