25.2b Que pressāo tem o nitrogênio gasoso quando a taxa de colisão das moléculas sobre uma superfície circular com diâmetro de
é de
, a 525 K ?
Passo 1
O enunciado pede a pressão do gás nitrogênio quando a taxa de colisão das moléculas sobre uma superfície circular de diâmetro
é
a
. O conteúdo envolvido é a teoria cinética dos gases, em particular o fluxo de colisões sobre uma área e a velocidade média molecular.
Passo 2
Pela teoria cinética, o número de colisões por segundo sobre uma área
é
onde
é a densidade numérica
e
é a velocidade média das moléculas. Além disso, do gás ideal temos
e a velocidade média é
com
constante de Boltzmann e
massa de uma molécula.
Passo 3
Substituindo
e
em
e isolando
, obtemos
Passo 4
A massa de uma molécula de
é
Logo
Passo 5
A área da superfície circular de diâmetro
é
Passo 6
Substituindo os valores em
temos