As expressōes teóricas para o coeficiente de difusāo para misturas gasosas de baixa densidade, que levam em conta propriedades moleculares do sistema, foram baseadas na teoria cinética dos gases. No modelo inicial da dinâmica dos gases, as moléculas sāo consideradas esferas rigidas que nāo exercem forças intermoleculares. Com base nesta consideraçāo, responda se é verdadeiro ou falso afirmar que: “as colisōes entre essas moléculas sāo tidas como completamente elásticas”.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a teoria cinética dos gases, que estuda como as moléculas de gás se comportam. A pergunta é se, no modelo inicial dessa teoria, onde as moléculas são consideradas esferas rígidas sem forças intermoleculares, as colisões entre elas são completamente elásticas. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são colisões elásticas e como elas se aplicam nesse contexto.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa uma colisão ser “completamente elástica”. Em física, uma colisão elástica é quando duas partículas colidem e depois se separam sem que haja perda de energia cinética total no sistema. Isso significa que a energia antes da colisão é igual à energia depois.
Passo 3
Na teoria cinética dos gases, as moléculas são tratadas como esferas rígidas que se movem em todas as direções e colidem umas com as outras e com as paredes do recipiente. Como as moléculas são consideradas sem forças intermoleculares, a única interação que ocorre é durante as colisões.
Passo 4
Já que as moléculas não exercem forças umas sobre as outras exceto durante a colisão, e são consideradas esferas rígidas, podemos assumir que durante a colisão não ocorre deformação permanente nem perda de energia. Isso caracteriza uma colisão elástica, onde a energia cinética é conservada.
Passo 5
Portanto, no modelo inicial da dinâmica dos gases da teoria cinética, onde as moléculas são esferas rígidas sem forças intermoleculares, as colisões são tratadas como completamente elásticas para simplificar os cálculos e modelar o comportamento dos gases de maneira ideal.
Resposta
A afirmação é verdadeira. Nas colisões entre moléculas consideradas esferas rígidas sem forças intermoleculares, as colisões são tratadas como completamente elásticas.