O número de graus de liberdade de uma molécula diatômica rígida com energia suficiente para girar é:
Escolha uma opção:
a. 2
b. 3
c. 5
d. 4
e. 6
Escolha uma opção:
a. 2
b. 3
c. 5
d. 4
e. 6
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pergunta quantos graus de liberdade tem uma molécula diatômica rígida que pode girar. Vamos usar conceitos de física sobre movimento de moléculas, especificamente graus de liberdade, que são as maneiras pelas quais uma molécula pode se mover: translacional, rotacional e vibracional.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são graus de liberdade. Em física, o grau de liberdade de uma molécula é uma direção independente na qual ela pode mover-se ou vibrar. Para moléculas, consideramos geralmente movimentos de translação (se movimentar no espaço) e rotação (girar).
Passo 3
Uma molécula diatômica rígida, como o oxigênio (O₂) ou o nitrogênio (N₂), tem dois átomos ligados por uma ligação fixa. Vamos contar os graus de liberdade:
-
Translação: A molécula pode se mover em três direções espaciais: eixo x, y e z. Isso dá 3 graus de liberdade.
-
Rotação: Uma molécula diatômica rígida pode girar em torno de dois eixos perpendiculares ao eixo da molécula. Ela não gira facilmente ao redor do próprio eixo (como um lápis girando sobre si mesmo), então isso dá 2 graus de liberdade.
Passo 4
Somando os graus de liberdade de translação e rotação:
Resposta
A molécula diatômica rígida tem 5 graus de liberdade. A opção correta é a c. 5.