(I ponto) Qual será o efeito de um aumento de pressão na condutividade térmica, na viscosidade e no coeficiente de difusão de um gás? E o efeito da temperatura?
Passo 1
O enunciado pede analisar qualitativamente como variam a condutividade térmica
, a viscosidade
e o coeficiente de difusão
de um gás quando aumentamos a pressão ou a temperatura. O conteúdo é propriedades de transporte em gases ideais e vamos usar a teoria cinética molecular para relacionar
,
e
com o comprimento livre médio
, a velocidade quadrática média
, a densidade
, a pressão
e a temperatura
.
Passo 2
Da teoria cinética temos as expressões
E as fórmulas de transporte em primeira aproximação são
Substituindo
,
e
nessas expressões, observa-se que a pressão
se cancela em
e em
, mas permanece em
no denominador. Logo, ao aumentar
,
e
são praticamente independentes de
, enquanto
diminui como
.
Passo 3
Para a temperatura, mantendo
fixo, notamos que
e
. Daí
Na prática,
e
crescem aproximadamente como
(mais precisamente seguindo a lei de Sutherland) e
cresce mais fortemente como
.
Resposta
Pressão:
e
praticamente constantes;
diminui (
).\nTemperatura:
e
aumentam (
);
aumenta (
).