Questão 5. A
e a uma pressão de 750 torr, os caminhos livres médios do argônio (Ar) e do nitrogênio (
) são
e
. (a) Determine a razão entre o diâmetro de um átomo de
e o de uma molécula de
. Qual é o livre caminho médio do argônio (b) a
e 147 torr? ( 2,00 pontos)
Passo 1
O enunciado dá os caminhos livres médios de argônio e nitrogênio a
C (que é
K) e
torr, valendo
cm e
cm. Pede-se (a) a razão entre os diâmetros de um átomo de Ar e de uma molécula de
e (b) o novo caminho livre médio de Ar a
C (
K) e
torr. Para isso usamos a fórmula da teoria cinética para o caminho livre médio:
onde
é o diâmetro efetivo de colisão e
a pressão.
Passo 2
Como a fórmula dá
, a relação entre
e
a igual
e
é
Desse modo
Passo 3
Substituindo os valores
Passo 4
Para o novo caminho livre médio de Ar a
e
torr, aproveitamos que
, logo
com
torr e
K.
Passo 5
Calculando numericamente
Resposta
(a)
(b)
(b)