Oxigênio
está confinado em um recipiente cúbico de 15 cm de aresta, à temperatura de 300,0 K. Compare a energia cinética média de uma molécula do gás com a variação de sua energia potencial gravitacional ao cair de uma altura de 15 cm (altura do recipiente). R .
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Passo 1
Beleza, lá vai o resumo: a gente tem moléculas de oxigênio (O₂) num “caixinha” cúbica de aresta 15 cm, a 300 K. A matéria é termodinâmica (energia cinética média de um gás ideal) e também gravidade (energia potencial). Para resolver a gente vai precisar de:
- A fórmula da energia cinética média de uma molécula de gás ideal:
- A massa de uma molécula de O₂:
, com e a constante de Avogadro. - A variação de energia potencial ao cair
:
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Passo 2
Calcular a energia cinética média
:
Usamos
Usamos
onde
e
.
Logo
Logo
Passo 3
Calcular a massa de uma molécula de O₂:
Passo 4
Calcular a variação de energia potencial
ao cair
:
Passo 5
Agora a razão
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